EP2139654A1 - Motorisch angetriebene werkzeugmaschine - Google Patents

Motorisch angetriebene werkzeugmaschine

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EP2139654A1
EP2139654A1 EP08716952A EP08716952A EP2139654A1 EP 2139654 A1 EP2139654 A1 EP 2139654A1 EP 08716952 A EP08716952 A EP 08716952A EP 08716952 A EP08716952 A EP 08716952A EP 2139654 A1 EP2139654 A1 EP 2139654A1
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EP
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machine tool
eccentric
output shaft
tool
tool according
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EP08716952A
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Adolf Zaiser
Jens Blum
Heiko Roehm
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27B—SAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
    • B27B19/00—Other reciprocating saws with power drive; Fret-saws
    • B27B19/006—Other reciprocating saws with power drive; Fret-saws with oscillating saw blades; Hand saws with oscillating saw blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/04—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with oscillating grinding tools; Accessories therefor

Definitions

  • the invention relates to a motor-driven machine tool with a drive shaft driven by a drive unit and an output shaft on which the tool is received, according to the preamble of claim 1.
  • the invention has for its object to provide a compact, motor-driven machine tool with rotatably driven tool.
  • the motor-driven machine tool which is in particular a hand tool whose tool performs a rotary motion, in particular a rotary pendulum movement, has parallel to each other arranged input and output shafts, which is additionally provided that the output shaft at least partially in height and parallel runs to the drive unit.
  • the output shaft with the tool is immediately adjacent to the drive unit including the drive shaft belonging to the drive shaft, the machine tool due to the axial overlap of the output shaft and drive unit in the axial direction builds short and takes up correspondingly little space.
  • Another advantage of the parallel arrangement is that the motion transmission between the input and output shaft due to the parallel axes of rotation without play or at least with reduced clearance is feasible.
  • a line-shaped or planar contact of the components involved in the coupling device between the input and output shafts is possible; a point-like power transmission, which occurs for example in the prior art at an angle arranged waves and locally high force loads with the risk of increased play can be avoided.
  • Coupling device involved components is particularly suitable for a Exzenterkoppel founded for transmitting a rotary pendulum motion of the rotating drive shaft to the output shaft which receives the tool.
  • This eccentric coupling device comprises a coupling member and an eccentric member, which are each arranged on different shafts, wherein the coupling member preferably on the Output shaft and the eccentric advantageous sitting on the drive shaft.
  • the rotational movement of the revolving eccentric member is transmitted via the coupling member in the rotary pendulum movement of the output shaft. Due to the parallel arrangement of the drive and output shaft, a linear or flat contact between the coupling member and the eccentric member can be realized.
  • the eccentric member is expediently designed as eccentric cam, whose contour is scanned by the coupling member.
  • the coupling member is designed, for example fork-shaped, wherein the two forks engage around the eccentric member.
  • the planar or linear contact between coupling member and eccentric member is effected in particular by part-circular or possibly also circular
  • the linear or planar system allows a better distribution of the forces to be transmitted and thus a lower punctual load.
  • a component of the coupling device is arranged adjacent to the tool on the output shaft. Furthermore, it is expedient to carry out the drive unit as an electric motor and to arrange the stator of the electric motor on the side facing away from the tool in the housing of the machine tool. The positioning of the coupling device on the side facing the tool allows a correspondingly short design of the output shaft, which is still supported by the fact that the drive shaft is also located on the side facing the tool and is rotationally urged by the drive unit. In the axial direction, the installation space length is primarily determined by the drive unit, that is, as a rule, by the electric motor. - A -
  • FIG. 1 shows a section through a hand tool, the tool an oscillating rotary or
  • Pendulum vibration for sawing and / or grinding exercises wherein the tool is held on an output shaft which is parallel to an electric motor driven drive shaft,
  • Fig. 3 the eccentric coupling device in a single representation, via which the rotational movement of the electric motor-driven drive shaft is converted into the rotational pendulum movement of the tool-carrying output shaft.
  • the hand tool 1 shown in FIG. 1 has in a housing 9 an electric drive motor 2, consisting of a housing-fixed stator 3 and an armature or rotor 4, on the rotatably and coaxially a drive shaft 5 is arranged.
  • the rotational movement of the drive shaft 5 is transmitted via an eccentric coupling 8 to an output shaft 6, which carries a tool 7.
  • the eccentric coupling 8 By means of the eccentric coupling 8, the rotary movement of the drive shaft 5 is transmitted in a rotary pendulum movement of the output shaft 6.
  • the Exzenterkoppel consists of a coupling fork 12 which is rotatably connected to the output shaft 6, and an eccentric cam 13 which is rotatably connected to the drive shaft 5, wherein the coupling fork 12 abuts the contour of the eccentric cam 13, so that with respect to the axis of rotation 10 of the drive shaft 5 eccentric movement of the eccentric cam 13 can be scanned by the coupling fork 12 and converted into an oscillating pendulum motion about the axis of rotation 11 of the output shaft 6.
  • Eccentric coupling device 8 is adjacent to pivot bearings 14 and 15, via which the drive shaft 5 and the output shaft 6 are rotatably mounted in its housing 9 at its front side facing the tool 7.
  • Eccentric coupling 8, ie the coupling fork 12 and the eccentric cam 13, are thus adjacent to the tool 7 facing end side of the respective waves.
  • the coupling fork 12, as part of the eccentric coupling device 8 has two fork tines 12 a and 12 b, which comprise the contour of the eccentric cam 13.
  • the section between the fork tines 12a and 12b is expediently part-circular in shape and adapted to the circular shape of the eccentric cam 13, so that an areal contact between the coupling fork 12 and the outer contour of the eccentric cam 13 is given over an angular section.

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Abstract

Eine motorisch angetriebene Werkzeugmaschine (1) mit einem drehbar anzutreibenden Werkzeug (7) weist eine Antriebswelle (5) und eine Abtriebswelle (6) auf, auf der das Werkzeug (7) aufgenommen ist, wobei die Drehbewegung der Antriebswelle (5) über eine Koppeleinrichtung (8) auf die Abtriebswelle (6) übertragbar ist. Antriebs- und Abtriebswelle sind parallel zueinander angeordnet, wobei die Abtriebswelle (6) zumindest teilweise in Höhe der und parallel zur Antriebseinheit verläuft.

Description

BeSchreibung
Titel
Motorisch angetriebene Werkzeugmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine motorisch angetriebene Werkzeugmaschine mit einer von einer Antriebseinheit angetriebenen Antriebswelle und einer Abtriebswelle, auf der das Werkzeug aufgenommen ist, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
In der DE 10 2004 050 798 Al wird eine Handwerkzeugmaschine mit einer oszillierend antreibbaren Arbeitswelle beschrieben, auf der ein Werkzeug aufgenommen ist, wobei der oszillierende Antrieb zu einer Drehpendelbewegung des Werkzeugs führt, das sowohl zum Schleifen als auch zum Schneiden eingesetzt werden kann. Die Arbeits- bzw. Werkzeugwelle mit dem Werkzeug wird von einem drehfest verbundenen Arm angetrieben, der als Teil einer Exzenterkoppeleinrichtung mit einer Exzenterscheibe zusammenwirkt, die von einem Elektromotor angetrieben wird.
Offenbarung der Erfindung
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kompakt bauende, motorisch angetriebene Werkzeugmaschine mit drehbar anzutreibendem Werkzeug anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an. Die motorisch angetriebene Werkzeugmaschine, bei der es sich insbesondere um eine Handwerkzeugmaschine handelt, deren Werkzeug eine Drehbewegung, insbesondere eine Drehpendelbewegung ausführt, weist parallel zueinander angeordnete Antriebs- und Abtriebswellen auf, wobei zusätzlich vorgesehen ist, dass die Abtriebswelle zumindest teilweise in Höhe der und parallel zur Antriebseinheit verläuft. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass sich die Abtriebswelle mit dem Werkzeug unmittelbar neben der Antriebseinheit einschließlich der zur Antriebseinheit gehörenden Antriebswelle befindet, wobei die Werkzeugmaschine aufgrund der axialen Überschneidung von Abtriebswelle und Antriebseinheit in Achsrichtung kurz baut und entsprechend wenig Bauraum beansprucht. Gleiches gilt für die Richtung quer zu den Wellen, da die parallele Anordnung der Abtriebswelle in Querrichtung kaum mehr Platz beansprucht als die Antriebseinheit .
Ein weiterer Vorteil der parallelen Anordnung liegt darin, dass die Bewegungsübertragung zwischen Antriebs- und Abtriebswelle aufgrund der parallelen Drehachsen spielfrei oder zumindest mit reduziertem Spiel durchführbar ist. Es ist insbesondere eine linienförmige bzw. flächenförmige Anlage der an der Koppeleinrichtung zwischen Antriebs- und Abtriebswelle beteiligten Bauteile aneinander möglich; eine punktförmige Kraftübertragung, die beispielsweise im Stand der Technik bei winklig angeordneten Wellen auftritt und lokal hohe Kraftbelastungen mit der Gefahr erhöhten Spiels aufweist, kann vermieden werden.
Die linienförmige bzw. flächige Berührung der an der
Koppeleinrichtung beteiligten Bauteile eignet sich insbesondere für eine Exzenterkoppeleinrichtung zur Übertragung einer Drehpendelbewegung von der rotierenden Antriebswelle auf die Abtriebswelle, die das Werkzeug aufnimmt. Diese Exzenterkoppeleinrichtung umfasst ein Koppelglied und ein Exzenterglied, die jeweils auf unterschiedlichen Wellen angeordnet sind, wobei das Koppelglied bevorzugt auf der Abtriebswelle und das Exzenterglied vorteilhaft auf der Antriebswelle sitzt. Die Drehbewegung des umlaufenden Exzentergliedes wird über das Koppelglied in die Drehpendelbewegung der Abtriebswelle übertragen. Aufgrund der parallelen Anordnung von Antriebs- und Abtriebswelle kann eine linienförmige oder flächige Anlage zwischen Koppelglied und Exzenterglied realisiert werden.
Hierfür ist das Exzenterglied zweckmäßigerweise als Exzenternocken ausgebildet, dessen Kontur von dem Koppelglied abgetastet wird. Das Koppelglied ist beispielsweise gabelförmig ausgeführt, wobei die beiden Gabelzinken das Exzenterglied umgreifen. Die flächige oder linienförmige Anlage zwischen Koppelglied und Exzenterglied erfolgt insbesondere durch teilkreisförmige oder gegebenenfalls auch kreisförmige
Ausbildung der aneinanderliegenden Konturen beider Bauteile. Die linienförmige bzw. flächige Anlage erlaubt eine bessere Verteilung der zu übertragenden Kräfte und damit eine geringere punktuelle Belastung.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist ein Bauteil der Koppeleinrichtung benachbart zu dem Werkzeug auf der Abtriebswelle angeordnet. Des Weiteren ist es zweckmäßig, die Antriebseinheit als Elektromotor auszuführen und den Stator des Elektromotors auf der dem Werkzeug abgewandten Seite im Gehäuse der Werkzeugmaschine anzuordnen. Die Positionierung der Koppeleinrichtung auf der dem Werkzeug zugewandten Seite erlaubt eine entsprechend kurze Ausbildung der Abtriebswelle, was dadurch noch unterstützt wird, dass die Antriebswelle sich ebenfalls auf der dem Werkzeug zugewandten Seite befindet und von der Antriebseinheit drehbeaufschlagt wird. In Achsrichtung wird dabei die Bauraumlänge in erster Linie von der Antriebseinheit, also in der Regel von dem Elektromotor bestimmt . - A -
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Handwerkzeugmaschine, deren Werkzeug eine oszillierende Dreh- bzw.
Pendelschwingung zum Sägen und/oder Schleifen ausübt, wobei das Werkzeug an einer Abtriebswelle gehalten ist, die parallel zu einer elektromotorisch angetriebenen Antriebswelle steht,
Fig. 2 die Handwerkzeugmaschine in einer perspektivischen Darstellung,
Fig. 3 die Exzenterkoppeleinrichtung in Einzeldarstellung, über die die Drehbewegung der elektromotorisch angetriebenen Antriebswelle in die Drehpendelbewegung der das Werkzeug tragenden Abtriebswelle umgesetzt wird.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen .
Die in Fig. 1 dargestellte Handwerkzeugmaschine 1 weist in einem Gehäuse 9 einen elektrischen Antriebsmotor 2 auf, bestehend aus einem gehäusefesten Stator 3 und einem Anker bzw. Rotor 4, an dem drehfest und koaxial eine Antriebswelle 5 angeordnet ist. Die Drehbewegung der Antriebwelle 5 wird über eine Exzenterkoppeleinrichtung 8 auf eine Abtriebswelle 6 übertragen, die ein Werkzeug 7 trägt. Mittels der Exzenterkoppeleinrichtung 8 wird die rotierende Bewegung der Antriebswelle 5 in eine Drehpendelbewegung der Abtriebswelle 6 übertragen.
Antriebswelle 5 und Abtriebswelle 6 und damit auch die jeweiligen Drehachsen 10 bzw. 11 liegen parallel zueinander im Gehäuse 9. Um eine in Achsrichtung kurz bauende Vorrichtung zu erhalten, erstreckt sich die Abtriebswelle 6 in Achsrichtung gesehen bis in Höhe des Stators 3 des elektrischen Antriebsmotors 2. Man erhält dadurch in Achsrichtung eine teilweise Überdeckung von Abtriebswelle 6 und Stator 3. Die das Werkzeug 7 tragende Stirnseite der Abtriebswelle 6 ragt geringfügig axial aus dem Gehäuse 9 hervor. Die Abtriebswelle 6 überdeckt sich in Achsrichtung gesehen etwa zur Hälfte ihrer Länge mit dem Stator 3.
Die Exzenterkoppeleinrichtung besteht aus einer Koppelgabel 12, die drehfest mit der Abtriebswelle 6 verbunden ist, und einem Exzenternocken 13, der drehfest mit der Antriebswelle 5 verbunden ist, wobei die Koppelgabel 12 an der Kontur des Exzenternockens 13 anliegt, so dass die bezogen auf die Drehachse 10 der Antriebswelle 5 exzentrischen Bewegung des Exzenternockens 13 von der Koppelgabel 12 abgetastet und in eine oszillierende Pendelbewegung um die Drehachse 11 der Abtriebswelle 6 umgesetzt werden kann. Die
Exzenterkoppeleinrichtung 8 liegt benachbart zu Drehlagern 14 bzw. 15, über die die Antriebswelle 5 bzw. die Abtriebswelle 6 an ihrer dem Werkzeug 7 zugewandten Stirnseite drehbar im Gehäuse 9 gelagert sind. Die Bauteile der
Exzenterkoppeleinrichtung 8, also die Koppelgabel 12 und der Exzenternocken 13, befinden sich somit benachbart zu der dem Werkzeug 7 zugewandten Stirnseite der jeweiligen Wellen.
Wie Fig. 2 und insbesondere Fig. 3 zu entnehmen, weist die Koppelgabel 12 als Bestandteil der Exzenterkoppeleinrichtung 8 zwei Gabelzinken 12a und 12b auf, die die Kontur des Exzenternockens 13 umfassen. Der Abschnitt zwischen den Gabelzinken 12a und 12b ist zweckmäßig teilkreisförmig ausgebildet und an die Kreisform des Exzenternockens 13 angepasst, so dass über einen Winkelabschnitt eine flächige Anlage zwischen der Koppelgabel 12 und der Außenkontur des Exzenternockens 13 gegeben ist.

Claims

Ansprüche
1. Motorisch angetriebene Werkzeugmaschine, insbesondere Handwerkzeugmaschine (1) mit drehbar anzutreibendem Werkzeug
(7), mit einer von einer Antriebseinheit (2) angetriebenen Antriebswelle (5) und einer Abtriebswelle (6), auf der das Werkzeug (7) aufgenommen ist, wobei die Drehbewegung der Antriebswelle (5) über eine Koppeleinrichtung (8) auf die Abtriebswelle (6) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebs- und Abtriebswelle (5, 6) parallel zueinander angeordnet sind, wobei die Abtriebswelle (6) zumindest teilweise in Höhe der und parallel zur Antriebseinheit (2) verläuft.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung als Exzenterkoppeleinrichtung (8) ausgebildet ist, über die die
Drehbewegung der Antriebswelle (5) in eine Pendelbewegung der Abtriebswelle (6) übertragbar ist.
3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterkoppeleinrichtung (8) ein Koppelglied (12) und ein Exzenterglied (13) , das auf einer der Wellen (5, 6) sitzt, umfasst, wobei das Koppelglied (12) mit dem Exzenterglied (13) in Wirkverbindung steht.
4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenterglied als fest mit der Antriebswelle (5) verbundener Exzenternocken (13) ausgebildet ist und dass das Koppelglied (12) an der Kontur des Exzenternockens (13) anliegt.
5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied (12) gabelförmig ausgeführt ist, wobei die Gabelzinken (12a, 12b) das Exzenterglied (13) umgreifen.
6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenternocken (13) sowie der am Exzenternocken anliegende Abschnitt des Koppelgliedes (12) jeweils eine zumindest teilkreisförmige Kontur aufweisen und wenigstens annähernd linienförmig bzw. flächig aneinander liegen.
7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil (12) der Koppeleinrichtung (8) benachbart zu dem Werkzeug (7) auf der Abtriebswelle (6) angeordnet ist.
8. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (2) als Elektromotor ausgeführt und der Stator (3) des Elektromotors (2) auf der dem Werkzeug (7) abgewandten Seite im Gehäuse (9) der Werkzeugmaschine (1) angeordnet ist.
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