EP0546376A1

EP0546376A1 - Oberfräse

Info

Publication number: EP0546376A1
Application number: EP92120018A
Authority: EP
Inventors: Rudolf Fuchs; Cornelius Boeck; David M. Martinez; Bruce Roberts
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-12-03
Filing date: 1992-11-25
Publication date: 1993-06-16
Anticipated expiration: 2012-11-25
Also published as: EP0546376B1; US5273089A; DE4139759A1; DE59208053D1

Abstract

Eine Oberfräse weist zur Frästiefenfeinstellung einen mit einem Drehteller (19) zusammenarbeitenden Stab (18) auf. Zur Feineinstellung der Frästiefe ist zusätzlich das Motorgehäuse (2, 3) gegenüber der Hauptführungssäule (25) um geringe Beträge heb- oder absenkbar. Dazu dient ein wälzgelagertes Verstellglied (30), das mit einer gegen die Führungssäule (25) arbeitenden Klemmhülse (26) in Gewindeverbindung steht. Die Frästiefen-Feineinstellung hat den Vorteil, daß nur ein sehr geringer Kraftaufwand erforderlich ist und eine nachträgliche unbeabsichtigte Verstellung der Frästiefe nicht eintreten kann. <IMAGE>

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Oberfräse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Aus der US 4 938 264 ist bereits eine solche Oberfräse mit Frästiefenfeinstellung bekannt, deren Einzelteile jedoch teure Fertigungsverfahren erforderlich machen und bei der zur Feineinstellung von Hand eine große Kraft aufgebracht werden muß.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Oberfräse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß zur Feineinstellung der Frästiefe nur eine geringe Kraft erforderlich ist. Weiter hat sie den Vorteil, daß die Feineinstellung spielfrei erfolgt und durch Krafteinwirkung auf die Handgriffe keine Veränderung der Frästiefe eintreten kann.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Oberfräse möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Motorgehäuse direkt an den Führungssäulen der Fußplatte geführt ist. Damit kann das Spiel zwischen Führungssäule und Motorgehäuse optimal gering gehalten werden. Besonders eignet sich hierzu ein Motorgehäuseteil aus Aluminium-Druckguß. Ein weiterer Vorteil besteht darin, das Verstellglied für die Feineinstellung aus Kunststoff herzustellen. Dies ermöglicht auf einfache Weise die Herstellung eines unter Vorspannung stehenden Gewindes, was eine spielfreie, leicht selbsthemmende Ankoppelung der Verstellhülse an die Klemmhülse sicherstellt. Von besonderem Vorteil ist auch, wenn die in einer der Säulen angeordnete Druckfeder gegenüber dem Verstellglied punktuell zentral, insbesondere auf einer Spitze oder Kugel gelagert ist. Damit wird eine unerwünschte Torsion der Druckfeder verhindert, welche zu einer unbeabsichtigen nachträglichen Verdrehung des Verstellgliedes führen könnte.
Im zweiten Ausführungsbeispiel ist eine besonders fertigungsgünstige Variante der Feinverstellung dargestellt. Die Festlegung des Motorgehäuses mittels elastischen Elementen und einer Schnellspannscheibe vereinfacht bei vergrößerten Toleranzen die Montage.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt eine teils geschnittene Ansicht einer Oberfräse und Figur 2 einen Längsschnitt durch die Feinverstellungsvorrichtung. Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die erfindungsgemäße Oberfräse besteht aus einem zweiteiligen Motorgehäuse mit einem Unterteil 2 aus Aluminium und einem Oberteil 3 aus Kunststoff. Mit dem Oberteil 3 sind zwei Handgriffe 4 verbunden, wobei in einem der Handgriffe ein elektrischer Schalter 5 untergebracht ist. Der Schalter 5 ist mit der Netzanschlußleitung 6 und dem Antriebsmotor 7 elektrisch verbunden.
An das Unterteil 2 des Gehäuses sind senkrecht ausgerichtete Führungsrohre 9 angeformt, die unmittelbar auf zwei ebenfalls senkrecht auf einer Fußplatte 10 stehenden Führungssäulen geführt sind, wovon eine, die Hauptsäule 25 hohl und die andere 11 massiv ausgeführt ist. Am oberen Ende der massiven Führungssäule 11 ist in einer Ringnut ein Sprengring 8 angeordnet der ein ungewolltes Abgleiten des Motorgehäuses 2, 3 von den Führungssäulen 11, 25 verhindert.
Die Fußplatte 10 trägt zum Schutz des zu bearbeitenden Werkstücks eine Kunststoffsohle 12. Fußplatte 10 und Sohle 12 haben zentral eine Öffnung 13, in die hinein eine Motorspindel 14 ragt. Die Spindel 14 ist mit einer Spannhülse 15 ausgestattet, die mittels einer Sechskantmutter 16 spannbar ist. Auf der Fußplatte 10 ist als Anschlag für einen Stab 18 zur Frästiefenfeinstellung ein Drehteller 19 mit drei verstellbaren Schrauben 20 angebracht. Der Stab 18 ist mittels einer Feststellschraube 21, die in ein Schraubgewinde im Unterteil 2 des Motorgehäuses eingesetzt ist, fixiert. Zur leichteren Einstellung der gewünschten Frästiefe ist am Gehäuseoberteil 3 eine Skala 22 und an dem Stab 18 ein verstellbarer Schieber 23 aus Plexiglas mit einer Markierungslinie angebracht.
Das Motorgehäuse 2, 3 ist mittels einer an der in Figur 2 gezeigten Hauptsäule 25 verschieblich geführten Klemmhülse 26 mit Klemmschraube 27 gegenüber der Fußplatte 10 festlegbar. Die Klemmschraube 27 sitzt in einem etwa rechtwickelig zur Achse der Hauptsäule 25 verlaufenden Gewinde der Klemmhülse 26 so, daß sie gegen die Hauptsäule 25 angepreßt werden kann. Die Klemmhülse 26 trägt weiter in ihrer Axialrichtung ein Außengewinde 28. Auf das Außengewinde 28 ist ein Innengewinde 29 eines gestuften im unteren Teil hohlzylindrischen Verstellgliedes 30 aufgeschraubt, welches vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist. Das Innengewinde 29 weist gegenüber dem Außengewinde 28 eine Vorspannung zur Ausschaltung eines Gewindespiels auf. Dies kann beispielsweise durch eine geringfügig größere oder kleinere Gewindesteigung oder durch ein leicht überdeckendes Gewindeprofil bewerkstelligt werden.
Der obere Teil des Verstellgliedes 30 ist vollzylindrisch ausgeführt und bildet einen zentrischen Hals 31. Auf der am Übergang des hohlzylindrischen Teils zum Hals 31 gebildeten Schulter 32 liegt das Gehäuseoberteil 3 auf. Zwischen Schulter 32 und Gehäuseteil 3 ist ein Axialwälzlager 34 eingelegt. Das Gehäuseteil 3 ist mittels einer auf dem Hals 31 aufgeschraubten Mutter 35 oder einem beliebigen anderen Befestigungsmittel gegenüber dem Verstellglied 30 spielfrei einstellbar fixiert. Zwischen Gehäuseteil 3 und Mutter 35 ist ein weiteres Wälzlager 36 eingesetzt.
Mit dem Hals 31 ist ein außen gerändelter Drehknopf 38 verschraubt. Zwischen Drehknopf 38 und Gehäuseoberteil 3 ist ein gegenüber dem Drehknopf 38 auf Null justierbarer Skalenring 39 mit weiter Zehntel-Millimeter- bzw. 1/256 Zoll-Unterteilung eingesetzt. Das Gehauseoberteil 3 weist seitlich längs der Hauptsäule 25 einen Schlitz 41 auf, der von einer doppelbödigen Abdeckplatte 42 verschlossen wird, die eine von der Klemmhülse 26 durchgriffene Öffnung hat. Die Abdeckplatte 42 überdeckt die Ränder des Schlitzes 31 sowohl von außen als auch von innen und stellt somit einen wirksamen Schutz vor Verschmutzung der innenliegenden Teile der Feinverstellung dar.
Innerhalb der Hauptsäule 25 befindet sich eine lange Feder 44, die einerseits an der Fußplatte 10 und andererseits gegenüber dem Verstellglied 30 abgestützt ist. Die als Druckfeder ausgebildete Feder 44 sorgt dafür, daß das Motorgehäuse 2, 3 bei geöffneter Klemmschraube 27 gegenüber der Fußplatte 10 angehoben wird, so daß ein in die Spindel 14 eingesetztes Fräswerkzeug 45 aus dem Werkstück auftaucht. Die Druckfeder 44 ist gegenüber dem Stellglied 32 unter Zwischenlage einer Scheibe 46 mit zentralem Vorsprung 47 abgestützt. Der Vorsprung 47 ist im Ausführungsbeispiel durch eine in die Scheibe eingesetzte Kugel realisiert. Diese stützt sich zentral am Boden des Verstellgliedes 30 ab. Dazu kann das ansonsten aus Kunststoff bestehende Verstellglied 30 beispielsweise durch eine Metalleinlage verstärkt sein. Von der Scheibe 46 weg nach unten erstreckt sich in die Druckfeder 44 hinein ein Dorn 48, der verhindert, daß die Druckfeder 44 einknicken kann.
Die Einstellung der Frästiefe erfolgt mit der erfindungsgemäßen Oberfräse wie gewohnt mittels des Stabes 18 und des Drehtellers 19. In der Praxis stellt sich nun häufig heraus, daß die eingestellte Frästiefe um einen geringen Betrag, z. B. Bruchteile von Millimetern zu tief oder zu flach eingestellt wurde. Eine solch geringfügige Korrektur ist mit der Grobeinstellung durch den Stab 18 nicht zuverlässig möglich. Die erforderliche Korrektur läßt sich nun mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Feinverstellung bei eingetauchtem Fräswerkzeug exakt ohne Veränderung der Frästiefengrobeinstellung 18, 19 bewerkstelligen. Durch Drehen an dem Drehknopf 38 wird die Frästiefe um den an dem Skalenring 39 in Zehntel Millimeter angezeigten Betrag verändert. Die damit verbundene Verdrehung des Verstellglieds 30 gegenüber der mit der Hauptsäule 25 und damit mit der Fußplatte 10 fest verbundenen Klemmhülse 26 führt dazu, daß sich das Motorgehäuse 2, 3 geringfügig hebt oder absenkt.
Das Verstellen erfordert im Gegensatz zu bekannten Losungen nur einen sehr geringen Kraftaufwand, da das gegenüber dem Motorgehäuse 3 drehbare Verstellglied 30 wälzgelagert ist, und weil eine zusätzliche Druckfeder zwischen Klemmhülse und Gehäuseoberteil entbehrlich ist, deren Druckkraft beim Verstellvorgang zusätzlich überwunden werden mußte. Andererseits stellt die Reibung im Gewinde 28/29 sicher, daß sich die Frästiefe bei betriebsbedingten Erschütterungen der Fräse nicht selbsttätig verstellt. Die gegen die Fußplatte 10 fest verspannte Druckfeder 44 wird durch die besondere, zentrische Lagerung gegenüber dem Verstellglied 30 nicht verdrillt, so daß in der Feder 44 keine Torsionsspannung entsteht, die zu einem unbeabsichtigten Rückdrehen des Verstellgliedes 30 führen könnte. Die Anordnung aller wesentlichen Säulenelemente wie Druckfeder 44, Klemmhülse 26 und Feinverstellglied 30 an einer Hauptsäule 25 hat den Vorteil, daß es zwischen den beiden Säulen 11 und 25 nicht zu einem Klemmen des Motorgehäuses 2 kommen kann.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Figur 3 unterscheidet sich nur das Verstellglied 30' und der Bereich der Lagerung des Gehäuseteils 3 auf dem Verstellglied vom ersten Ausführungsbeispiel. Gleiche Bauteile sind mit denselben Bezugszahlen versehen.
Das Verstellglied 30' hat als Hals 31' einen eingespritzten Metalleinsatz, an dem auch die Kugel 47' zur Abstützung der Druckfeder 44 anliegt. In den Hals 31' ist oben eine Schraube 50 eingesetzt, die den Drehknopf 38 sichert. Die Lager 34' und 36' sind als Gleitlager ausgebildet. An die Schulter 32 des Verstellgliedes 30' ist oben ein scheibenförmiger Aufsatz 51 angeformt, der gegen einen Dom 52 des Motorgehäuses 3 zur Anlage kommt. Um den Aufsatz 51 herum ist ein O-Ring 53 gelegt, der im montierten Zustand zwischen Schulter 32 und Dom 52 zusammengedrückt ist. Jenseits des O-Rings 53 liegen auf dem Dom 52 nacheinander eine erste Scheibe 55, eine Federscheibe 56 und eine zweite Scheibe 57 auf. Die Scheiben 55 bis 57 werden gehalten durch eine Schnellspannscheibe 58, die auf den Hals 31' aufgeschoben wird und sich in diesem verkrallt.
Bei der Montage der Oberfräse wird die Schnellspannscheibe 58 mit definierter Kraft P aufgedrückt, sodaß der O-Ring 53 gepreßt wird, der Aufsatz 51 mit dem Dom 52 Kontakt hat und das Spiel zwischen Schulter 32 und Schnellspannscheibe 58 ausgeschaltet ist. Gewisse Toleranzen der Kraft P werden durch die elastischen Lagerelemente 53 und 56 ausgeglichen. Diese sorgen auch für die nötige Dämpfung der Drehbewegung zur Feineinstellung, um eine gegebenenfalls durch betriebsbedingte Schwingungen der Fräse hervorgerufene selbsttätige Verstellung zu verhindern. Eine Vorspannung des Gewindes zwischen Verstellhülse 30 und Klemmhülse 26 ist hier entbehrlich.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Ausführungsbeispiele. Insbesondere kann als Sicherungsglied alternativ eine Mutter 35, eine Schnellspannscheibe 58 oder ein anderes geeignetes Bauelement Verwendung finden. Auch sind die Maßnahmen zur Dämpfung und Vermeidung eines selbstätigen Verdrehens der Feinverstellung austauschbar.

Claims

1. Oberfräse mit einem Motorgehäuse (2, 3), aus dessen Unterseite eine Werkzeugaufnahme (15) für ein Fräswerkzeug herausragt, wobei das Motorgehäuse (2,3) an Führungssäulen (11, 25), die senkrecht auf einer an ein Werkstück anlegbaren Fußplatte (10) angeordnet sind, parallel zur Achse des Fräswerkzeugs verschieblich und mittels einer Klemmhülse (26) mit Klemmschraube (27) gegenüber mindestens einer der Führungssäulen (25) lösbar festlegbar ist und sich dabei über mindestens eine Feder (44), insbesondere Druckfeder, auf der Fußplatte (10) abstützt, wobei die Feder (44) mit ihrem oberen Ende an einem gegenüber der Klemmhülse (26) mittels eines Schraubgewindes (28, 29) axial verlagerbaren Verstellglied (30) anliegt, auf das das Gewicht des Motorgehäuses (3) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorgehäuse (3) gegenüber dem Verstellglied (30) auf Lagern (34, 36) abgestützt und in Achsrichtung der Führungssäule (25) nach beiden Seiten festgelegt ist.

2. Oberfräse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale Lagerspiel der Lager (34, 36) bei der Montage einstellbar ist.

3. Oberfräse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorgehäuse (2, 3) unmittelbar an den Säulen (11, 25) geführt ist.

4. Oberfräse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß das Motorgehäuse einen Teil (2) aus Aluminium-Druckguß mit angeformten Führungsrohren (9) aufweist, die direkt auf den Säulen (11, 25) gleiten.

5. Oberfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied (30) ein Kunststoffteil ist.

6. Oberfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied (30) mit einem Gewinde (29) versehen ist, das gegenüber dem Gewinde (28) auf der Klemmhülse (26) eine Vorspannung aufweist.

7. Oberfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (44) in der Säule (25) gegenüber dem Verstellglied (30) punktuell zentral, insbesondere mittels einer Scheibe (46) mit zentralem Vorsprung (47), gelagert ist.

8. Oberfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorgehäuse (3) zum Durchtritt der Klemmschraube (27) einen parallel zu der Säule (25) verlaufenden Schlitz (41) aufweist, der zum Schutz der Säule (25) vor Verschmutzung von einer den Schlitz in seiner Länge überragenden Abdeckplatte (42) verdeckt wird.

9. Oberfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (34, 36) Wälzlager sind.

10. Oberfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (34', 36') Gleitlager mit elastischen Lagerelementen (53, 56) sind.

11. Oberfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnellspannscheibe (58) zur Festlegung des Motorgehäuses (3) dient.

12. Oberfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied (30) wie die Klemmhülse (26) und die Feder (44) zusammen an einer Säule (25) angeordnet sind, um ein Verkanten des Motorgehäuses (2, 3) zu verhindern.