DE4125005A1

DE4125005A1 - Vorrichtung zum herstellen von wandausnehmungen

Info

Publication number: DE4125005A1
Application number: DE19914125005
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Koecher; Eckart Dr Ing Kopowski
Original assignee: Kaiser GmbH and Co KG
Current assignee: Kaiser GmbH and Co KG
Priority date: 1990-08-29
Filing date: 1991-07-27
Publication date: 1993-01-28

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Wandausnehmungen, insbesondere für den Einbau von Dosen für Elektroinstallationsgeräte, wie Hohlwanddosen, mit einem Zentrierglied und einem im Abstand dazu angeordneten, mit einer motorischen Antriebseinrichtung betriebenen Arbeits werkzeug, wobei der Abstand zwischen dem Zentrierglied und dem an einem Werkzeugträger gelagerten Arbeitswerkzeug ein stellbar und in Einstellage nach Patent . . . (P 40 27 287.7) feststellbar ist.

Mit der Lösung nach dem Hauptpatent ist es möglich, Wand ausnehmungen mit kreisförmigem Umfang beliebiger Größe zu erzeugen, da der radiale Abstand des Arbeitswerkzeuges vom Zentrierglied in einem Bereich zwischen einem Minimalab stand und einem Maximalabstand stufenlos eingestellt werden kann, so daß beim Herumführen des Arbeitswerkzeuges um das Zentrierglied eine Wandausnehmung mit einem dem eingestell ten Radius entsprechenden Durchmesser entsteht. Dabei ver steht es sich, daß zuvor mit dem Arbeitswerkzeug eine der Tiefe der Ausnehmung entsprechende Bohrung erzeugt worden sein muß. Nach dem Hauptpatent ist bereits auch eine Lösung vorgesehen, bei welcher der Antriebsmotor außer zur Er zeugung der Drehbewegung des Arbeitswerkzeuges auch für die Umlaufbewegung des das Arbeitswerkzeug tragenden Werkzeug trägers genutzt werden kann. Das Arbeitswerkzeug ist in einem Halter gelagert, der eine Kulisse aufweist, mit deren Hilfe der Halter gegenüber dem Werkzeugträger ver lagert werden kann, wobei eine Spannschraube den Halter am Werkzeugträger in der eingestellten Position festlegt. Um auf das Arbeitswerkzeug eine Drehbewegung von einer zen tralen Ritzelwelle aus zu übertragen, ist ein an Lenkhebeln gelagertes Zwischenrad vorgesehen. Die an mehreren Punkten gelagerten bzw. miteinander verbundenen Lenkhebel setzen eine genaue und exakte Fertigung voraus, wenn Verkantungen des Arbeitswerkzeuges vermieden werden sollen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Herstellen von Wandausnehmungen dahingehend zu verbessern, daß bei hoher Drehzahl des Arbeitswerkzeuges dessen verstellbare Lagerung auf breiter Basis abgestützt werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß an dem sich um das Zentrierglied drehenden Werkzeugträger ein Schwenkarm gelagert ist, dessen freies Ende ein Spannfutter für das Arbeitswerkzeug lagert, das über wenigstens zwei Getriebestufen mit umgekehrten Übersetzungaverhältnissen mit der gleichen Drehzahl des zentralen Antriebsmotors um läuft. Durch die Verwendung eines Schwenkarmes für die stufenlose Radialeinstellung des Arbeitswerkzeuges gegen über dem Zentrierglied läßt sich die Lagerung des Schwenk armes durch dessen Abstützung auf breiter Basis günstig ge stalten. Dabei ist es vorteilhaft, den Schwenkarm kon zentrisch zur Welle des zweiten Rades der ersten Getriebe stufe zu lagern, da auf diese Weise keine Achsabstandsände rungen zum verschwenkbaren Arbeitswerkzeug bei der diesem zugehörigen Getriebestufe auftreten.

Zur Erzeugung einer gegenüber der Drehzahl des Arbeits werkzeuges wesentlich langsameren motorisch betriebenen Um laufbewegung dieses Arbeitswerkzeuges um das Zentrierglied dient die Welle des zweiten Rades der ersten Getriebestufe dem Abgriff für mehrere nachgeschaltete, am Werkzeugträger gelagerte Getriebestufen zur Untersetzung der Umlaufdreh zahl des Werkzeugträgers gegenüber der Motordrehzahl. Dabei mag das letzte Rad der letzten Getriebestufe vorteilhaft aus dem Kragen eines in Längsrichtung des Arbeitswerkzeuges verschiebbaren, aber undrehbaren Schlittens gebildet sein, um den das erste Rad der letzten Getriebestufe zusammen mit dem Werkzeugträger und dem Schwenkarm umläuft.

Zur Erzielung eines einfachen Aufbaues des Untersetzunga getriebes für den Umlauf des Werkzeugträgers ist dieser aus einer ersten Scheibe und einer dazu abstandsweise angeord neten zweiten Scheibe gebildet, wobei die Scheiben über die Wellen der Getriebestufen miteinander verbunden sind, und die Scheiben außer der letzten Getriebestufe alle anderen Getriebestufen zwischen sich einschließen. Dabei ist die dem Antriebsmotor benachbarte Scheibe des Werkzeugträgers am Kragen des Schlittens drehbar gelagert.

Obschon es denkbar ist, zur Bildung der Getriebestufen Reib räder, Zahnräder od. dgl. einzusetzen, so ist es doch vor teilhaft, die Getriebestufen von Riementrieben zu bilden.

Eine abgekapselte Getriebeeinheit läßt sich vorteilhaft dadurch schaffen, daß der Schlitten topfartig gestaltet ist, der an seiner Unterseite von der zweiten, ebenfalls topfartigen und unterseitig offenen Scheibe des Werkzeug trägers unterfaßt ist, wobei die Getriebestufen im Hohl raum des Schlittens untergebracht sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeich nung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Längsschnitt nach der Linie I-I von Fig. 2,

Fig. 2 die aus Fig. 1 ersichtliche Vorrichtung in einer schematischen Draufsicht zur Veranschaulichung der Getriebestufen des Untersetzungsbetriebes.

Die aus den Figuren ersichtliche Vorrichtung weist einen topfartig ausgebildeten Schlitten 14 auf, der an einem Ständer 18 in Längsrichtung des Arbeitswerkzeuges 10 ver schiebbar geführt ist. Der Ständer 18 besteht aus wenigstens zwei einander diametral gegenüberliegend angeordneten Säulen 19, die mit ihrem Unterende an einem auf die Wand aufsetzbaren Positionierring 20 festgelegt sind. Diese Säulen 19 greifen mit ihrem Oberende in Führungen 21 von Handhaben 24 des Schlittens 14 ein und sind oberendig mit einem die Führung übergreifenden Anschlag versehen, der beispielsweise aus einer die jeweilige Säule 19 überragen den und an dieser festgelegten Sicherungsscheibe 51, bei spielsweise in Form eines Seegerringes, gebildet sein kann. Der Schlitten 14 weist eine Handhabe 24 auf, die beispiels weise aus auf einander gegenüberliegenden Seiten des Schlittens 14 an diesen angeschlossenen Ringsegmenten be steht.

Zwischen dem Positionierring 20 und dem Schlitten 14 befin det sich eine Rückstelleinrichtung 27, die aus beispiels weise die Säulen 19 umgreifenden Druckfedern gebildet sein kann, die sich einerends am Positionierring 20 und andern ends am Schlitten 14 abstützen, und gegen deren Rückstell kraft der Schlitten 14 gegenüber dem Positionierring 20 in Richtung der Längsachse des Arbeitswerkzeuges 10 ver schoben werden kann. Der mit den Säulen 19 fest verbun dene Positionierring 20 ist mit einem Ringrohr 53 ver bunden, welches teleskopartig in einen am Werkzeugträger 13 unterseitig angeordneten Ringmantel beim Niederdrücken des Schlittens 14 eintauchen kann.

Auf der geschlossenen Oberseite des Schlittens 14 ist als einzige Antriebseinheit 12 ein Elektromotor befestigt, der mit seiner Motorwelle 77 zentral in den Innenraum des Schlittens eingreift. Diese Motorwelle 77 ist mit einer Verlängerungswelle 78 fest verbunden, auf die unterseitig ein Zentrierglied 11 in Form einer Stange aufgesteckt und mit dieser derartig verbunden ist, daß das angespitzte Ende des Zentriergliedes 11 den Positionierring 20 unterseitig überragt.

Der topfförmige Schlitten 14 weist an seinem oberseitigen Boden konzentrisch zu der seinen Mittelpunkt durchdringen den Motorwelle 77 einen ringförmigen Kragen 79 auf, an welchem über ein nicht näher dargestelltes, jedoch übliches Wälzlager eine erste Scheibe 80 gelagert ist, die mit einem weiteren Wälzlager die Verlängerungswelle 78 der Motorwelle 77 stützt. Im Abstand zur ersten Scheibe 80 ist eine zweite Scheibe 81 auf der Verlängerungswelle 78 gelagert, die den Schlitten 14 an seiner offenen Seite untergreift und mit einem nach unten abragenden Ringmantel 82 das Ringrohr 53 des Positionierringes 20 teleskopartig übergreifen kann. Die erste Scheibe 80 bildet zusammen mit der zweiten Scheibe 81 den Werkzeugträger 13, der aufgrund des zwischen diesen eingeschlossenen Vorschubgetriebes 39 um das Zentrierglied 11 umlaufen kann.

Unterhalb der Scheibe 80 ist mit der Verlängerungswelle 78 der Motorwelle 77 ein erstes Rad 83 fest verbunden, das zusammen mit einem auf der in den Scheiben 80 und 81 ge lagerten Welle 85 drehfest verbundenen zweiten, größeren Rad 84 die erste Getriebestufe 86 bildet, indem das erste Rad 83 mit dem zweiten Rad 86 über einen Riemen miteinan der in Verbindung stehen. In Nachbarschaft zur Scheibe 81 des Werkzeugträgers 13 ist an der Welle 85 ein weiteres Rad 87 mit dem gleichen Durchmesser wie das Rad 84 dreh fest angeordnet, das über einen Riementrieb mit einem durch messerkleineren, vierten Rad 88 - dessen Durchmesser dem Rad 83 entspricht - in Verbindung steht, und die zweite Ge triebestufe 89 bildet. Dabei ist das vierte Rad 88 auf einer Welle 90 angeordnet, die in einem Schwenkarm 91 gelagert ist, der seinerseits konzentrisch zur Welle 85 an der Schei be 81 des Werkzeugträgers 13 schwenkbar gelagert ist. An dem aus dem Schwenkarm 91 unterseitig ausragenden Ende der Welle 90 ist diese drehfest mit einem Spannfutter 45 verbunden, das seinerseits das Arbeitswerkzeug 10 - bei dem es sich vorteilhaft um einen Fräser handeln wird - aufnehmen kann.

Zwischen den Getriebestufen 86 und 89 befindet sich eine dritte Betriebsstufe 92, deren durchmesserkleines Rad 93 ebenfalls mit der Welle 85 drehfest verbunden ist. Mit diesem Rad 93 steht über einen Treibriemen ein durchmessergrößeres Rad 94 in Verbindung, das seinerseits mit einer weiteren, in den Scheiben 80 und 81 des Werkzeugträgers 13 gelagerten Welle 95 drehfest verbunden ist. Mit dieser Welle 95 ist weiterhin ein durchmesserkleines Rad 96 drehfest verbunden, das zusammen mit einem durchmessergrößeren Rad 97 über einen Treibriemen eine vierte Getriebestufe 98 bildet. Dieses Rad 97 ist auf einer Welle 99 drehfest angeordnet, die ebenfalls in den Scheiben 80 und 81 des Werkzeugträgers 13 drehbar gelagert ist. Diese Welle 99 durchdringt nach oben hin den Werkzeugträger 13 und weist dort ein durch messerkleines Rad 100 auf, das ebenfalls mit dieser Welle 99 drehfest verbunden ist. Dieses Rad 100 bildet über einen darüber gelegten Treibriemen zusammen mit dem durchmesser großen Kragen 79 des Schlittens 14 die fünfte Getriebestufe 101.

Der Schwenkarm 91 kann durch nicht dargestellte Mittel in jeder beliebigen Schwenklage zwischen der in Fig. 2 in Voll-Linien, dargestellten Position der Welle 90 und der in strichpunktierten Linien dargestellten Position ein- und festgestellt werden. Somit lassen sich bei durch das Vor schubgetriebe 39 umlaufendem Werkzeugträger 13 unterschied lich große, kreisförmige Rillen in eine Wand einfräsen, wobei die Tiefe der jeweiligen Rille der einzusetzenden Hohlwanddose entspricht, indem das Arbeitswerkzeug 10 ent sprechend tief zuvor in die Wand eingebohrt wurde. Durch Einschalten des Elektromotors 12 kann sowohl das Arbeits werkzeug 10 als auch der Werkzeugträger 13 in Drehung ver setzt werden. Dabei entspricht die Drehzahl des Arbeits werkzeuges 10 infolge der untersetzten bzw. übersetzten Getriebestufen 86 und 89 etwa der Drehzahl der Motorwelle 77, während die Umlaufdrehzahl des Werkzeugträgers 13 ent sprechend dem Gesamtuntersetzungsverhältnis wesentlich ge ringer ist und den zulässigen Vorschub für das als Fräser fungierende Arbeitswerkzeug 10 angepaßt ist.

Wie bereits erwähnt, gibt die dargestellte und vorbeschrie bene Ausführungsform die Erfindung lediglich beispielsweise wieder, die keinesfalls allein darauf beschränkt ist. Es sind vielmehr noch mancherlei Änderungen und Ausgestaltungen der Erfindung denkbar. Überdies sind alle in der Beschrei bung erwähnten und/oder in der Zeichnung dargestellten, neuen Merkmale erfindungswesentlich, auch wenn sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.

Bezugszeichenliste

10 Arbeitswerkzeug/Fräser
11 Zentrierglied
12 Antriebseinheit/Motor
13 Werkzeugträger
14 Schlitten
18 Ständer
19 Säule
20 Positionierring
21 Führung
24 Handhabe
27 Rückstelleinrichtung/Druckfeder
39 Vorschubgetriebe
45 Spannfutter
51 Sicherungsscheibe
53 Ringrohr
77 Motorwelle
78 Verlängerungswelle
79 Kragen, an 14
80 Scheibe
81 Scheibe
82 Ringmantel
83 Rad
84 Rad
85 Welle
86 Getriebestufe, erste
87 Rad
88 Rad
89 Getriebestufe, zweite
90 Welle
91 Schwenkarm
92 Getriebestufe, dritte
93 Rad
94 Rad
95 Welle
96 Rad
97 Rad
98 Getriebestufe, vierte
99 Welle
100 Rad
101 Getriebestufe, fünfte

Claims

1. Vorrichtung zum Herstellen von Wandausnehmungen, ins besondere für den Einbau von Dosen für Elektroinstalla tionsgeräte, wie Hohlwanddosen, mit einem Zentrierglied und einem im Abstand dazu angeordneten, mit einer mo torischen Antriebseinrichtung betriebenen Arbeitswerk zeug, wobei der Abstand zwischen dem Zentrierglied und dem an einem Werkzeugträger gelagerten Arbeitswerkzeug einstellbar und in Einstellage nach Patent . . . (P 40 27 287.7) feststellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem sich um das Zentrierglied (11) drehenden Werkzeugträger (13) ein Schwenkarm (91) gelagert ist, dessen freies Ende ein Spannfutter (45) für das Arbeits werkzeug (10) lagert, das über wenigstens zwei Ge triebestufen mit umgekehrten Übersetzungsverhältnissen mit der gleichen Drehzahl des zentralen Antriebsmotors (12) umläuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (91) konzentrisch zur Welle (85) des zweiten Rades (84) der ersten Getriebestufe (86) gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Welle (85) des zweiten Rades (84) der ersten Getriebestufe (86) dem Abgriff für mehrere nachgeschaltete, am Werkzeugträger (13) gelagerte Ge triebestufen (92, 98, 101) zur Untersetzung der Umlauf drehzahl des Werkzeugträgers (13) gegenüber der Motor drehzahl dient.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das letzte Rad der letzten Getriebestufe (101) aus dem Kragen (79) eines in Längsrichtung des Arbeitswerkzeuges (10) ver schiebbaren, aber undrehbaren Schlittens (14) gebildet ist, um den das erste Rad (100) der letzten Getriebe stufe (101) mit dem Werkzeugträger (13) und dem Schwenk arm (91) umläuft.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeug träger (13) aus einer ersten Scheibe (80) und einer dazu abstandsweise angeordneten, zweiten Scheibe (81) gebildet ist, wobei die Scheiben (80, 81) über die Wellen (85, 95, 99) der Getriebestufen (86, 92, 98, 101) mitein ander verbunden sind, und die Scheiben (80, 81) außer ,der letzten Getriebestufe (101) alle anderen Getriebestufen (86, 89, 92, 97) zwischen sich einschließen.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Antriebs motor (12) benachbarte Scheibe (80) des Werkzeugträgers (13) am Kragen (79) des Schlittens (14) drehbar ge lagert ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebe stufen (86, 89, 92, 98, 101) von Riementrieben gebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (14) topfartig gestaltet ist, der an seiner Unterseite von der zweiten, ebenfalls topfartigen und unterseitig offenen Scheibe (81) des Werkzeugträgers (13) unter faßt ist, wobei die Getriebestufen (86, 89, 92, 98, 101) im Hohlraum des Schlittens (14) untergebracht sind.