DE4239559C2 - Handwerkzeugmaschine mit einer Blockiereinrichtung zum Blockieren der Werkzeugspindel beim Werkzeugwechsel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine mit einer ein rotierendes Maschinenwerkzeug antreibenden Antriebs­ einrichtung, die einen Antriebsmotor, eine Werkzeugspindel sowie zwischen dem Antriebsmotor und der Werkzeugspindel einen exzentrisch zur Werkzeugspindel verlaufenden, mit dieser in treibender Verbindung stehenden Wellenabschnitt enthält, mit einer das Maschinenwerkzeug an der Werkzeug­ spindel haltenden und koaxial zu dieser angeordneten Be­ festigungsschraube, der ein von der Handwerkzeugmaschine gesondertes Drehwerkzeug zum Lösen und Festziehen der Befesti­ gungsschraube beim Werkzeugwechsel zugeordnet ist, und mit einer Blockiereinrichtung zum Blockieren der Werkzeugspindel beim Werkzeugwechsel, die einen mit der Antriebseinrichtung in Eingriff gelangenden Arretierbolzen enthält.

Um das beispielsweise von einem Sägeblatt, einer Schleifscheibe, einem Fräser oder einer Hobelwalze gebildete Werkzeug einer Handwerkzeugmaschine von dieser wegzunehmen bzw. an ihr zu montieren, muß die zentral angeordnete und das Maschinenwerkzeug mit der Maschinenspindel verspannende Befestigungsschraube gelöst bzw. festgezogen werden. Beim zu diesem Zwecke er­ folgenden Verdrehen der Befestigungsschraube muß die Werk­ zeugspindel, damit sie sich nicht mitdreht, blockiert werden.

Bei einer aus der DE-PS 36 03 461 bekannten Handwerkzeugmaschine mit den eingangs genannten Merkmalen ist der Arretierbolzen am Maschinengehäuse verschieblich gelagert und kann aus einer unwirksamen Stellung in eine wirksame Stellung gedrückt werden, in der er mit einer entsprechenden Gegenzahnung in ein Zahn­ rad der Antriebseinrichtung eingreift.

Dieses Vorgehen ist insofern umständlich, als man beim Werkzeugwechsel mit der einen Hand das Drehwerkzeug für die Befestigungsschraube und mit der anderen Hand die Werkzeug­ maschine halten muß, wobei gleichzeitig noch der Arretierbolzen nach innen zu drücken ist. Ungünstig ist ferner, daß am Maschinengehäuse ein geeigneter Platz für den Arretierbolzen gefunden werden muß und daß sich der mit ihm verbundene Her­ stellungs- und Montageaufwand in den Gestehungskosten der Handwerkzeugmaschine niederschlägt.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine die eingangs genannten Merkmale aufweisende Handwerk­ zeugmaschine zu schaffen, die eine sowohl in der Handhabung als auch hinsichtlich des konstruktiven Aufbaus vereinfachte Blockiereinrichtung aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Befestigungsschraube eine axiale Durchgangsausnehmung und die Werkzeugspindel eine axiale Durchgangsbohrung aufweist, so daß im montierten Zustand ein axialer Durchgangs­ kanal durch die Befestigungsschraube und die Werkzeugspindel gebildet wird, der vom äußeren Ende der Befestigungsschraube her zugänglich ist und am inneren, der Befestigungsschraube entgegengesetzten Ende der Werkzeugspindel ausmündet, daß dem inneren Ende der Werkzeugspindel in axialer Richtung ein drehfest mit dem zur Werkzeugspindel exzentrischen Wellen­ abschnitt verbundenes Blockierteil gegenüberliegt, das in einem der Exzentrizität entsprechenden Abstand zur Achse des Wellenabschnitts mindestens eine sich bei rotierendem Maschinen­ werkzeug am inneren Ende des Durchgangskanals vorbei drehende Blockierausnehmung aufweist, und daß der Arretierbolzen von einem am Drehwerkzeug angeordneten Steckstift gebildet wird, der durch den Durchgangskanal hindurch in die bzw. eine der Blockierausnehmungen steckbar ist und dabei in der Durch­ gangsbohrung der Werkzeugspindel in der Blockierausnehmung mit Drehspiel enthalten ist, derart, daß bei mit der Be­ festigungsschraube in Betätigungseingriff stehendem Drehwerk­ zeug der Steckstift die Werkzeugspindel mit dem Blockierteil verriegelt.

Der den Arretierbolzen bildende Steckstift ist somit kein Maschinenteil sondern ein Bestandteil des zur Betätigung der Befestigungsschraube erforderlichen Drehwerkzeugs. Dies ver­ einfacht und verbilligt die Handwerkzeugmaschine. Der für das Drehwerkzeug infolge des Anbringens des Steckstiftes erforderliche Mehraufwand ist demgegenüber vernachlässigbar.

Ferner wird der Steckstift gleichzeitig mit dem Drehwerkzeug an Ort und Stelle gehalten, so daß er bei an die Befestigungs­ schraube angesetztem Drehwerkzeug und beim Verdrehen der Schraube von selbst seine wirksame Lage einnimmt, in der er aufgrund seines Eingriffs sowohl in die Werkzeugspindel als auch in das Blockierteil eine Spindelrotation verhindert. Daher wird zum Betätigen der Blockiereinrichtung keine zweite Hand benötigt, so daß es sich beim Werkzeugwechsel, ein­ schließlich des Blockierens der Spindel, um eine Einhandbe­ dienung handelt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß wegen des Wegfalls der Lagerung eines dem Arretierbolzen der DE-PS 36 03 461 C2 entsprechenden Arretierbolzens am Maschinengehäuse auch die Gefahr eines mit einer solchen Lagerung evtl. verbundenen Fettverlustes vermieden wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Drehwerkzeug in axialer Richtung an die Befestigungsschraube ansetzbar ist und der Steckstift in axialer Richtung vom Drehwerkzeug absteht. Dabei kann die Befestigungsschraube eine stirnseitige Betätigungsausnehmung mit von der Kreisform abweichendem Querschnitt und das Drehwerkzeug einen in die Be­ tätigungsausnehmung steckbaren Eingriffsbereich mit ent­ sprechendem Querschnitt aufweisen. Dies läßt sich sehr einfach dadurch verwirklichen, daß die Betätigungsausnehmung und das Drehwerkzeug einen Mehrkantquerschnitt, insbesondere einen Sechskantquerschnitt, aufweisen.

Das Blockierteil besitzt zweckmäßigerweise eine ringartig um den Wellenabschnitt umlaufende Gestalt. Dies ermöglicht nicht nur das Anordnen von mehreren über den Umfang verteilten Blockierausnehmungen sondern verhindert auch das Auftreten von Unwuchtkräften.

Das Blockierteil kann prinzipiell ein nur zum Verriegeln der Werkzeugspindel vorgesehenes Teil sein. Zweckmäßigerweise wird das Blockierteil jedoch von einem auf dem Wellenabschnitt sitzenden Lüfterrad gebildet, so daß das Lüfterrad eine Doppelfunktion besitzt und für das Blockierteil keinerlei Aufwand erforderlich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den stark schematisierten Teilschnitt einer motorisch angetriebenen Handwerkzeugmaschine in Gestalt einer Handkreissäge mit zugeordneter Blockiereinrichtung, wobei nur die im vorliegenden Zusammenhang interessierenden Teile dargestellt sind,

Fig. 2 die das Maschinenwerkzeug an der Werkzeugspindel haltenden Befestigungsschraube im Längsschnitt,

Fig. 3 die Befestigungsschraube in axialer Richtung von außen her in Richtung gemäß Pfeil III in Fig. 2 auf den Schraubenkopf gesehen,

Fig. 4 die Werkzeugspindel in Einzeldarstellung ebenfalls in der gleichen axialen Richtung gesehen und

Fig. 5 das von einem Lüfterrad gebildete Blockierteil in gesonderter Darstellung in axialer Richtung gesehen, wobei es sich wiederum um die gleiche Blickrichtung wie in den Fig. 3 und 4 handelt.

Bei der als Beispiel für eine Handwerkzeugmaschine dargestellten Handkreissäge 1 ist im strichpunktiert angedeuteten Maschinen­ gehäuse 2 eine Antriebseinrichtung mit einem elektrischen An­ triebsmotor 3 enthalten, von dem aus das Maschinenwerkzeug 4, beim Ausführungsbeispiel ein Kreissägenblatt, angetrieben wird. Die Handkreissäge 1 weist an ihrer Unterseite eine auf das zu bearbeitende Werkstück aufzulegende Auflageplatte 5 auf, die an der Stelle des Kreissägeblattes 4 geschlitzt ist, das nach unten hin über die Auflageplatte 5 vorsteht. Bewegt man die Hand­ kreissäge 1 rechtwinkelig zur Zeichenebene der Fig. 1 über ein Werk­ stück, wird mit dem Kreissägeblatt 4 ein entsprechender Säge­ schnitt ausgeführt.

Die vom Antriebsmotor 3 abgehende Motorwelle 6 bildet einen Wellenabschnitt 7, auf dem ein Lüfterrad 8 drehfest angebracht ist. Die Motorwelle 6 ist im Anschluß an das Lüfterrad 8 in einem gehäusefesten Lager 9 drehbar gelagert und trägt an ihrem Ende ein Zahnrad 10 mit geringem Aussendurchmesser, das in ein zweites Zahnrad 11 mit größerem Aussendurchmesser eingreift, das auf einer Werkzeugspindel 13 befestigt ist. Diese ist einerseits des zweiten Zahnrads 11 mit ihrem inneren Endbereich in einem gehäusefesten Lager 14 und andererseits des zweiten Zahnrads 11 mit ihrem dem Maschinenwerkzeug 4 zugewandten Bereich in einem gehäusefesten Kugellager 15 drehbar gelagert. Auf der Werkzeugspindel 13 ist ferner eine Haltescheibe 16 als Widerlager für das Kreissägeblatt 4 drehfest angebracht, wobei das Kreissägeblatt 4 bzw. verallgemei­ nert das Maschinenwerkzeug 4 mittels einer Befestigungsschraube 17 an der Werkzeugspindel 13 gehalten und dabei gegen die Halte­ scheibe 16 gepresst wird. Die Befestigungsschraube 17 ist koaxial zur Werkzeugspindel 13 angeordnet und steht mit dieser in Gewinde­ eingriff, wobei sie zweckmäßigerweise stirnseitig in die Werkzeug­ spindel 13 eingeschraubt wird. Dabei besitzt die Befestigungs­ schraube 17 einen radial über den in die Werkzeugspindel 13 ein­ geschraubten Schraubenschaft vorstehenden Kopf 18, der gegen eine vom Schraubenschaft durchgriffene Unterlegscheibe 19 drückt, die ihrerseits von außen her am Maschinenwerkzeug 4 anliegt, das auf die Werkzeugspindel 13 bzw. einen Lagerfortsatz 20 der Halte­ scheibe 16 aufgesteckt ist. Somit ist das Maschinenwerkzeug 4 mittels der Befestigungsschraube 17 zwischen der Haltescheibe 16 und der Unterlegscheibe 19 verspannt.

Handkreissägen, auf die die bisherige Beschreibung zutrifft, sind Stand der Technik, so daß nicht jede Einzelheit detailliert beschrieben worden ist.

Will man das Maschinenwerkzeug 4 entfernen, muß die zur Werkzeugspindel 13 koaxiale Befestigungsschraube 17 gelöst werden. Hierzu ist ein von der Handkreissäge 1 gesondertes Drehwerkzeug 21 vorhanden, das im Bedarfsfalle eingesetzt wird und mit dem sich die Befestigungsschraube 17 verdrehen läßt. Es versteht sich, daß das Drehwerkzeug 21 nicht nur zum Lösen sondern auch zum Festziehen der Be­ festigungsschraube 17 beim Anbringen des Maschinenwerkzeugs 4 bzw. beim Werkzeugwechsel dient.

Das Drehwerkzeug 21 ist in axialer Richtung (hiermit wird auf die mit der axialen Richtung der Werkzeugspindel 13 zusammenfallende axiale Richtung der Befestigungsschraube 17 Bezug genommen) an die Befestigungsschraube 17 bzw. deren Kopf 18 ansetzbar und gelangt dabei mit diesem in drehfesten Eingriff. Hierzu kann die Befestigungsschraube 17 bzw. deren Kopf 18 eine stirnseitige Betätigungsausnehmung 22 mit von der Kreisform abweichendem Querschnitt aufweisen, wobei das Drehwerkzeug 21 einen in die Betätigungsausnehmung 22 steck­ baren Eingriffsbereich 23 mit entsprechendem Querschnitt besitzt. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Betätigungs­ ausnehmung 22 und ein Drehwerkzeug 21 mit Mehrkantquerschnitt, wobei insbesondere ein Sechskantquerschnitt verwendet wird, wie er bei einer üblichen Innensechskantschraube und einem üblichen Sechskantschlüssel vorhanden ist.

Das Drehwerkzeug 21 besitzt eine abgewinkelte Gestalt, wobei der vom mit der Befestigungsschraube 17 in Eingriff gelangenden Ein­ griffsbereich 23 gewinkelte Bereich 24 als Handgriff dient.

Zum Lösen oder Festziehen der Befestigungsschraube 17 muß diese relativ zur Werkzeugspindel 13 verdreht werden.

Daher ist der Werkzeugspindel 13 eine Blockiereinrichtung zugeordnet, mit deren Hilfe sich die Werkzeugspindel 13 beim Werkzeugwechsel blockieren läßt, so daß sie sich beim Verdrehen der Befestigungsschraube 17 mittels des Drehwerkzeugs 21 nicht mitdrehen kann.

Zu diesem Zwecke ist ein Arretierbolzen in Gestalt eines Steck­ stiftes 25 vorhanden, der von außen her durch die Befestigungs­ schraube 17 und die Werkzeugspindel 13 steckbar ist und mit seinem am inneren Ende der Werkzeugspindel 13 aus dieser heraus­ ragenden Endbereich mit einem Blockierteil 26 in Eingriff gelangt.

Im einzelnen weist die Befestigungsschraube 17 eine axiale Durch­ gangsausnehmung 27 und die Werkzeugspindel 13 eine axiale Durch­ gangsbohrung 28 auf, die im montierten Zustand zusammen einen Durchgangskanal 29 durch die Befestigungsschraube 17 und die Werkzeugspindel 13 bilden, der vom äußeren Ende der Befestigungs­ schraube 17, d. h. vom Kopf 18 her zugänglich ist und am inneren, der Befestigungsschraube 17 entgegengesetzten Ende 30 der Werk­ zeugspindel 13 ausmündet. Im Ausführungsbeispiel befindet sich das äußere Ende des Durchgangskanals 29 in der Bodenfläche der Be­ tätigungsausnehmung 22 des Schraubenkopfes 18.

Das Blockierteil 26 liegt dem inneren Ende 30 der Werkzeugspindel 13 in axialer Richtung, d. h. in Längsrichtung des Durchgangs­ kanals 29 gesehen gegenüber. Dabei ist das Blockierteil 26 drehfest mit dem zwischen dem Antriebsmotor 3 und der Werkzeugspindel 13 angeordneten Wellenabschnitt 7 verbunden, der exzentrisch zur Werkzeugspindel 13 verläuft und mit dieser in treibender Verbindung steht, wobei beim Ausführungsbeispiel dieser Wellenabschnitt 7 von dem bereits erwähnten Wellenabschnitt 7 der Motorwelle 6 gebildet wird.

Die Werkzeugspindel 13 und das Blockierteil 26 sind also um mit Abstand parallel zueinander verlaufende Achslinien drehbar, so daß man, steckt man den Steckstift 25 durch den Durchgangs­ kanal 29 hindurch, bis er in Eingriff mit dem Blockierteil 26 gelangt, sozusagen eine Verriegelung der Antriebseinrichtung erhält. Dabei sind der das Blockierteil 26 tragende Wellenab­ schnitt 7 und die Werkzeugspindel 13 durch die von den beiden Zahnrädern 10 und 11 gebildete Getriebestufe voneinander getrennt.

Das Blockierteil 26 weist in einem der Exzentrizität zwischen dem Wellenabschnitt 7 und der Werkzeugspindel 13 entsprechenden Abstand zur Achslinie des Wellenabschnitts 7 mehrere über den Umfang ver­ teilte Blockierausnehmungen 31 auf, die sich bei rotierendem Maschinenwerkzeug 4 am inneren Ende 30 des Durchgangskanals 29 vorbeidrehen. Prinzipiell würde eine solche Blockierausnehmung 31 genügen. Diese Blockierausnehmungen 31 dienen zum Eingreifen des Steckstiftes 25.

Die Durchgangsbohrung 28 der Werkzeugspindel 13 und die Blockierausnehmungen 31 des Blockierteils 26 weisen einen solchen Querschnitt auf, daß der hindurch- bzw. eingesteckte Steckstift 25 in ihnen mit Drehspiel enthalten ist, so daß er beim Lösen oder Festziehen der Befestigungsschraube 17 mittels des Drehwerkzeugs 21 dessen Drehbewegung ohne Kraft­ ausübung auf die Werkzeugspindel 13 und das Blockierteil 26 mit­ machen kann. Beim Ausführungsbeispiel weisen der Steckstift 25 und die Durchgangsbohrung 28 kreisförmigen Querschnitt auf. Auch der Querschnitt der axialen Durchgangsausnehmung 27 der Be­ festigungsschraube 17 ist kreisförmig. Gleiches kann schließlich auch für die Blockierausnehmungen 31 gelten.

Der Steckstift 25 steht in axialer Richtung vom Drehwerkzeug 21 und dabei beim Ausführungsbeispiel vom Zentrum der Stirnseite des das Drehwerkzeug 21 bildenden Sechskantschlüssels ab. Es versteht sich, daß er so lang ist, daß er im eingesteckten Zustand bis zum Blockierteil 26 reicht.

Beim Werkzeugwechsel (der Antriebsmotor 3 ist ausgeschaltet) steckt man also das Drehwerkzeug 21 mit dem Steckstift 25 voran so weit ein, daß der Steckstift 25 in eine Blockierausnehmung 31 eingreift. Gleichzeitig gelangt der Eingriffsbereich 23 des Dreh­ werkzeugs 21 in die Betätigungsausnehmung 22 der Befestigungs­ schraube 17, wonach sich die Befestigungsschraube 17 ohne Mit­ drehen der Werkzeugspindel 13 verdrehen läßt. Liegt dem axialen Durchgangskanal 29 beim Einstecken des Steckstiftes 25 keine Blockierausnehmung 31 axial gegenüber, stößt der Steckstift 25 gegen das Blockierteil 26. In einem solchen Falle braucht man nur beispielsweise das Maschinenwerkzeug 4 etwas zu ver­ drehen, bis die nächstliegende Blockierausnehmung 31 an die Stelle der Spitze des Steckstiftes 25 gelangt.

Das Blockierteil 26 weist eine ringartig um den Wellenab­ schnitt 7 umlaufende Gestalt auf. Dabei handelt es sich beim Ausführungsbeispiel nicht um ein nur zum Blockieren der Werk­ zeugspindel 13 dienendes Teil. Das Blockierteil 26 wird vielmehr von einer Ringwand des bereits erwähnten Lüfterrades 8 gebildet. Anstelle einer Kreisform können die Blockierausnehmungen 31 auch eine in Drehrichtung des Blockierteils 26 verlaufende Längsgestalt aufweisen. Dies ist in Fig. 5 für eine der Blockier­ ausnehmungen, die mit der Bezugsziffer 31a bezeichnet worden ist, strichpunktiert angedeutet. Solche länglichen Blockierausnehmungen 31a werden beim Einstecken des Steckstiftes 25 von diesem sozu­ sagen leichter getroffen.

Schließlich wird noch darauf hingewiesen, daß die Blockieraus­ nehmungen 31 bzw. 31a nicht vollständig durchdringen müssen sondern entgegen Fig. 1 auch als Sackausnehmung ausgebildet sein können.

Claims (7)

1. Handwerkzeugmaschine mit einer ein rotierendes Maschinen­ werkzeug antreibenden Antriebseinrichtung, die einen Antriebs­ motor, eine Werkzeugspindel sowie zwischen dem Antriebsmotor und der Werkzeugspindel einen exzentrisch zur Werkzeugspindel verlaufenden, mit dieser in treibender Verbindung stehenden Wellenabschnitt enthält, mit einer das Maschinenwerkzeug an der Werkzeugspindel haltenden und koaxial zu dieser angeordneten Befestigungsschraube, der ein von der Handwerkzeugmaschine ge­ sondertes Drehwerkzeug zum Lösen und Festziehen der Befesti­ gungsschraube beim Werkzeugwechsel zugeordnet ist, und mit einer Blockiereinrichtung zum Blockieren der Werkzeugspindel beim Werkzeugwechsel, die einen mit der Antriebseinrichtung in Eingriff gelangenden Arretierbolzen enthält, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befestigungsschraube (17) eine axiale Durch­ gangsausnehmung (27) und die Werkzeugspindel (13) eine axiale Durchgangsbohrung (28) aufweist, so daß im montierten Zustand ein axialer Durchgangskanal (29) durch die Befestigungsschraube (17) und die Werkzeugspindel (13) gebildet wird, der vom äußeren Ende der Befestigungsschraube (17) her zugänglich ist und am inneren, der Befestigungsschraube (17) entgegengesetzten Ende (30) der Werkzeugspindel (13) ausmündet, daß dem inneren Ende (30) der Werkzeugspindel (13) in axialer Richtung ein drehfest mit dem zur Werkzeugspindel (13) exzentrischen Wellenabschnitt (7) verbundenes Blockierteil (26) gegenüberliegt, das in einem der Exzentrizität entsprechenden Abstand zur Achse des Wellenabschnitts (7) mindestens eine sich bei rotierendem Maschinenwerkzeug (4) am inne­ ren Ende (30) des Durchgangskanals (29) vorbei drehende Blockier­ ausnehmung (31) aufweist, und daß der Arretierbolzen von einem am Drehwerkzeug (21) angeordneten Steckstift (25) gebildet wird, der durch den Durchgangskanal (29) hindurch in die Blockierausnehmung (31, 31a) bzw. eine der Blockierausnehmungen (31, 31a) steckbar ist und dabei in der Durchgangsbohrung (28) der Werkzeugspindel (13) und in der Blockierausnehmung (31, 31a) mit Drehspiel enthalten ist, derart, daß bei mit der Befestigungsschraube (17) in Betätigungs­ eingriff stehendem Drehwerkzeug (21) der Steckstift (25) die Werk­ zeugspindel (13) mit dem Blockierteil (26) verriegelt.

2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehwerkzeug (21) in axialer Richtung an die Befestigungs­ schraube (17) ansetzbar ist und der Steckstift (25) in axialer Richtung vom Drehwerkzeug (21) absteht.

3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befestigungsschraube (17) eine stirnseitige Betätigungsausnehmung (22) mit von der Kreisform abweichendem Querschnitt und das Drehwerkzeug (21) einen in die Betätigungs­ ausnehmung (22) steckbaren Eingriffsbereich (23) mit entsprechendem Querschnitt aufweist.

4. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsausnehmung (22) und das Drehwerkzeug (21) einen Mehrkantquerschnitt, insbesondere einen Sechskantquerschnitt, aufweisen.

5. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierteil (26) eine ring­ artig um den Wellenabschnitt (7) umlaufende Gestalt aufweist.

6. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierteil (26) von einem auf dem Wellenabschnitt (7) sitzenden Lüfterrad (8) gebildet wird.

7. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Blockieraus­ nehmung (31a) eine in Drehrichtung des Blockierteils (26) verlaufende Längsgestalt aufweist.