WO2012126661A1 - Werkzeugspannvorrichtung - Google Patents
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Definitions
- Tool clamping devices which comprise a clamping unit.
- the clamping unit in this case has a clamping element for clamping a machining tool in an axial direction and a clamping element arranged on the clamping head, which is provided for clamping the machining tool at a free end of the clamping unit.
- the invention relates to a tool clamping device, in particular a Oszillationswerkmaschinechtvorraum, with a clamping unit having at least one clamping element for clamping a machining tool in an axial direction and at least one clamping element arranged on the clamping head, which is provided for clamping the machining tool at a free end of the clamping unit ,
- the clamping unit has a guide unit which is provided, in at least one operating state, to guide at least one movement of the machining tool along at least one direction of movement which deviates substantially from the axial direction.
- a "clamping unit” is to be understood here as meaning, in particular, a unit which secures a machining tool along the axial direction by means of a positive connection and / or by means of a frictional connection defining at least one operating element that can be actuated directly by a user and that is intended to influence a process and / or a state of a unit coupled to the operating unit by actuating and / or by inputting parameters and / or change.
- a "machining tool” is to be understood as meaning in particular a sheet-like tool which is provided in particular for machining, preferably sawing, a workpiece.
- the term "axial direction” should in particular define a direction which is preferably at least substantially parallel to a pivot axis and / or rotation axis of a drive shaft of the machine tool provided for a portable machine tool.
- “Substantially parallel” is to be understood here as meaning, in particular, an alignment of a direction relative to a reference direction, in particular in a plane, wherein the direction relative to the reference direction is a deviation, in particular less than 8 °, advantageously less than 5 ° and particularly advantageously less than
- a “tensioning element” is to be understood in particular to mean an element which is provided for transmitting a tensioning force, which is preferably generated by a spring unit.
- the clamping element is at least partially disposed in a hollow shaft and in particular mounted on bearing means which are arranged on the hollow shaft.
- a “clamping head” is to be understood here in particular as a component which has at least one clamping surface which bears against the clamping of the machining tool in the axial direction at least on a partial surface of the machining tool and acts on the machining tool with a clamping force along the axial direction and this presses in particular against a tool holder
- a “tool holder” is to be understood in particular as meaning a component which is intended to receive a machining tool in a receiving region and to make a positive and / or non-positive connection with the machining tool in the circumferential direction.
- the tool holder is positively and / or materially connected to the drive shaft.
- a “free end” of the clamping unit should be understood to mean, in particular, an area of the clamping unit that is freely accessible to an operator, wherein preferably one of the clamping units is to be understood as "close-up area" of the tool holder Use of
- a "guide unit” is to be understood in particular as meaning a unit which is intended to impose an assembly movement deviating from a purely axial assembly movement, a movement about and / or along the axial direction, and differs in particular from a guide unit which allows Furthermore, the guide unit, in particular after an adjustment of an element of the guide unit, can have sufficient play to prevent tilting of the tool holder by a single translational movement in a direction of movement which lies at least substantially parallel to the axial direction Machining tool with respect to a plane whose normal vector is oriented at least substantially parallel to the axial direction to allow a Wnkel of up to 50 ° be purchased that the direction of movement and the axial direction include an angle which is greater than 30 °, advantageously greater than 60 ° and preferably greater than 85 °.
- the clamping head is formed integrally with the clamping element.
- in one piece should be understood in particular to be at least materially bonded, for example by a welding process, an adhesive process, an injection process and / or another process that appears expedient to a person skilled in the art, and / or advantageously shaped in one piece, for example
- the clamping head by means of a positive and / or non-positive connection, in particular rotationally fixed, with the By means of the one-piece design of the clamping head with the clamping element, installation effort and costs can advantageously be saved.
- the guide unit has a receiving region, which, seen in a clamping direction, is arranged at least partially behind the clamping head of the clamping element.
- a “tensioning direction” is to be understood in particular as meaning a direction. the, in which the clamping head exerts a force on the machining tool in an operating state with clamped machining tool.
- an axial overlap with a clamping surface of the clamping head can be achieved by the movement of the machining tool.
- axial overlap is intended here to define in particular an overlap, in particular of partial areas, of at least two components along the axial direction, in particular a straight line along the axial direction intersects the two components At least in an operating state in which the machining tool is clamped to a tool holder by means of the clamping head, in particular an axial overlap remains with a position change, preferably one by a rotation about an axis of a machining tool / or loosening of the machining tool can be achieved.
- the clamping head is arranged eccentrically to a longitudinal axis of the clamping element.
- an element is arranged "eccentric" to an axis, is to be understood in particular that a center of gravity, preferably a geometric center of gravity, of the element is farther from the axis than at least 3%, preferably at least 8% and preferably at least 20%
- a "longitudinal axis" of the clamping element should in particular be understood to mean an axis of the clamping element which, in an assembled state of the clamping element, lies substantially parallel to the axial direction. In particular, it is easy to achieve an axial overlap of the clamping head with the machining tool.
- the clamping head has a chamfer at least on a side facing away from a clamping surface.
- a smallest extent of the chamfer is greater than 1 mm and advantageously greater than 2 mm.
- the chamfer has an angle to the longitudinal axis of the clamping element, which deviates less than 40 °, in particular less than 20 ° and preferably less than 5 ° from an angle of 45 °. In particular, a simple assembly can be achieved.
- the clamping head has at least one clamping surface, which is arranged asymmetrically, preferably eccentrically, with respect to a longitudinal axis of the clamping element.
- the clamping unit has a clamping section whose length is between 1, 5 mm and 3 mm.
- the clamping head is moved around the clamping path during an entire assembly and clamping operation of the machining tool.
- the invention is further based on a portable power tool, in particular a hand tool with an oscillating drivable spindle, with a tool clamping device according to the invention.
- a "portable power tool” is to be understood here in particular as meaning a power tool, in particular a hand tool, which can be transported by an operator so that it can not be transported by a machine
- the portable power tool in particular has a mass which is less than 40 kg, preferably less than 10 kg and Particularly preferably less than 5 kg, it can advantageously be achieved a high ease of use for an operator of the power tool.
- the tool clamping device according to the invention should not be limited to the application and embodiment described above.
- the tool clamping device according to the invention can have a number deviating from a number of individual elements, components and units specified here in order to fulfill a mode of operation described herein. drawing
- FIG. 1 shows an inventive system with a machine tool with a tool clamping device according to the invention and a mounted machining tool in a schematic
- Fig. 3 is a detail of a section along the axis of rotation of
- Fig. 4 shows a further detail detail of the tool clamping device according to the invention with dissolved machining tool
- Fig. 5 shows a further detail detail of the tool clamping device according to the invention in a schematic representation.
- FIG. 1 shows a system consisting of an electrically operated portable machine tool 38 and a machining tool 16 designed as a saw blade.
- the machine tool 38 has a tool clamping device 10 designed as an oscillating tool clamping device, which is provided for clamping the machining tool 16 in the machine tool 38.
- the portable power tool 38 includes a tool machine housing 42 that includes an electric motor unit 44, a gear unit 46 and an output unit 48 of the portable power tool 38 encloses.
- the machine tool housing 42 in this case comprises two housing half-shells 50, 52 which are releasably connected to each other along a plane passing through an axial direction 18 level.
- the tool-machine housing 42 has two or more cup-shaped housing parts which are releasably connectable to each other.
- the axial direction 18 extends along and / or parallel to a rotation axis 54 of a spindle 40 designed as a hollow shaft 56 of the output unit 48 ( Figure 3).
- the hollow shaft 56 is provided to drive a machining tool 16 in an oscillating manner in an assembled state.
- An oscillating drive of the machining tool 16 in this case takes place in a manner already known to a person skilled in the art, for example by means of a pin (not shown in detail here) arranged eccentrically on a drive shaft of the electric motor unit 44 of the gear unit 46, which by means of a rocker and an oscillating sleeve (FIG. not shown in detail here) of the gear unit 46 drives the hollow shaft 56 in an operation of the portable power tool 38.
- the spindle 40 designed as a hollow shaft 56 is driven to oscillate.
- the machining tool 16 can be fastened to a tool holder 58 of the output unit 48 for machining workpieces.
- the tool holder 58 is formed integrally with the hollow shaft 56.
- the tool holder 58 has twelve locking cams 66, which are arranged uniformly along a circle and which are provided with twelve driving recesses 60 formed on the machining tool 16 for a positive connection (FIG. 2).
- the clamping device comprises a clamping unit 12.
- the clamping unit has a clamping element 14 for clamping a machining tool 16 in an axial direction 18 and a clamping element 14 arranged on the clamping head 20, which is provided for clamping the machining tool 16 at a free end 30 of the clamping unit 12.
- the tensioning element 14 is partially arranged in the hollow shaft 56.
- the clamping element 14 is mounted on a bearing element 24 of the hollow shaft 56.
- the clamping unit 12 further has a guide unit 22 which is provided, in an operating state which differs from an operating state with clamped machining tool 16, a movement of the machining tool 16 along a Moving direction 34 to lead, which differs substantially from the axial direction 18.
- the guide unit 22 is formed by the clamping element 14, the clamping element 14 arranged on the clamping head 20 and the tool holder 58.
- the clamping head 20 is formed integrally with the clamping element 14.
- the guide unit 22 has a receiving region 59 which, viewed in a clamping direction 36, is arranged at least partially behind the clamping head 20 of the clamping element 14.
- the clamping head 20 is arranged eccentrically to a longitudinal axis 28 of the clamping element 14.
- the clamping head 20 has a
- Clamping surface 72 which is arranged asymmetrically with respect to the longitudinal axis 28 of the clamping element 14.
- the clamping head 20 has a chamfer 26 on a side facing away from the clamping surface 72.
- the clamping unit 12 has a clamping section 32 whose length is 2 mm.
- FIG. 2 shows the tool clamping device 10 in a view in the clamping direction 32.
- the machining tool 16 is connected to the tool holder 58 in the circumferential direction 62 via the latching cams 66 and the driving recesses 60.
- An eccentric to the longitudinal axis 28 of the clamping element 14 on the clamping element 14 arranged clamping head 20 has a clamping surface 72.
- the clamping surface 72 is arranged eccentrically with respect to the longitudinal axis 28 of the clamping element 12.
- the clamping head 20 has a chamfer 26, which facilitates the insertion of the insertion hole 64 having a machining tool 16.
- the chamfer 26 has an inclination angle of 45 ° with respect to the longitudinal axis 28 of the clamping element 14 and a width of 2 mm.
- the insertion hole 64 is arranged centrally between the driving recesses 60 of the machining tool 16.
- the clamping head 20 is arranged on the longitudinal axis 28 of the clamping element 14 and mushroom-shaped and a machining tool 16 has a plug-in hole 64 which is arranged eccentrically to a center between the Mit SpotifyausEnglish Heidelberg 60.
- FIG. 3 shows a schematic detail of the output unit 48 and the tool clamping device 10 in an operating state with clamped Processing tool 16.
- the clamping unit 12 has a spring unit 76.
- the spring unit 76 generates by means of a prestressed compression coil spring 78, a clamping force which is transmitted via the clamping element 14 on the chuck 20.
- the clamping head 20 presses with this clamping force the machining tool 16 in the clamping direction 36 against the tool holder 58.
- the machining tool 16 is arranged in a receiving region 59.
- the locking cam 66 of the tool holder 58 engage in the Mit SpotifyausEnglish Institute 60 of the machining tool 16.
- the receiving portion 59 is partially arranged in the clamping direction 36 behind the clamping head 20 is arranged.
- a clamping surface 72 of the clamping head 20 is arranged in the clamping direction 36 at the rear side of the clamping head 20.
- the clamping force is generated by a thread by tightening a nut and / or a screw.
- disc springs instead of the compression coil spring 78 are used.
- the clamping unit 12 has an operating unit 88 ( Figure 1).
- the operating unit 88 includes an operating lever 90, which is rotatably mounted about the axis of rotation 54 of the hollow shaft 56.
- the operating unit 88 has a mechanism (not shown here in more detail) which is provided to convert a rotational movement of the operating lever 90 about the axis of rotation 54 into a translational movement of the clamping element 14 along the axial direction 18.
- the mechanism can be formed by a gear, a control cam or other mechanisms already known to a person skilled in the art for converting a rotational movement into a translatory movement.
- the operating unit 88 is decoupled in an operating state with a clamped machining tool from an oscillating movement of the Spannelementsl 4 during operation of the portable power tool 38 in a manner already known in the art.
- the operating unit 88 is coupled to the clamping element 14 and / or the clamping head 20 in a manner already known to the person skilled in the art in order to release a clamping force.
- FIG. 4 shows the section according to FIG. 3 in an operating state which differs from a state with a clamping tool 16 clamped in place.
- the operating lever 90 has been actuated.
- the clamping element 14 has been displaced by the operating unit 88 counter to the clamping direction 36 by a clamping distance 32.
- the length of the clamping section 32 is 2 mm.
- the machining tool 16 is released from the receiving area.
- the clamping head 20 of the clamping element 14 and the tool holder 58 form a guide unit 22 which guides a movement of the machining tool 16 in the direction of movement 34.
- the movement direction 34 is substantially perpendicular to the axis of rotation 54 of the hollow shaft 56 and thus to the axial direction 18.
- the machining tool 16 is in a position in which the insertion hole 64 in Axially guided over the clamping head 20 and thus the machining tool 16 can be solved by the portable power tool 38.
- Both the clamping element 14, as well as the clamping head 20 remain connected during disassembly or assembly of the machining tool 16 with the tool clamping device 10.
- the chamfer 26 supports a plug-in of the insertion hole 64 via the clamping head 20. The entire assembly and disassembly of the machining tool 16 is carried out without tools.
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Abstract
Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugspannvorrichtung (10), insbesondere einer Oszillationswerkzeugspannvorrichtung, mit einer Spanneinheit (12), die zumindest ein Spannelement (14) zu einem Festspannen eines Bearbeitungswerkzeugs (16) in einer Axialrichtung (18) sowie zumindest einen am Spannelement (14) angeordneten Spannkopf (20) aufweist, der zum Spannen des Bearbeitungswerkzeugs (16) an einem freien Ende (30) der Spanneinheit (12) vorgesehen ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Spanneinheit (12) eine Führungseinheit (22) aufweist, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand zumindest eine Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs (16) entlang zumindest einer Bewegungsrichtung (34) zu führen, die wesentlich von der Axialrichtung (18) abweicht.
Description
Beschreibung
Werkzeugspannvorrichtung
Stand der Technik
Es sind bereits Werkzeugspannvorrichtungen bekannt, die eine Spanneinheit umfassen. Die Spanneinheit weist hierbei ein Spannelement zu einem Festspannen eines Bearbeitungswerkzeugs in einer Axialrichtung sowie einen am Spannelement angeordneten Spannkopf auf, der zum Spannen des Bearbeitungswerkzeugs an einem freien Ende der Spanneinheit vorgesehen ist.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugspannvorrichtung, insbesondere einer Oszillationswerkzeugspannvorrichtung, mit einer Spanneinheit, die zumindest ein Spannelement zu einem Festspannen eines Bearbeitungswerkzeugs in einer Axialrichtung sowie zumindest einen am Spannelement angeordneten Spannkopf aufweist, der zum Spannen des Bearbeitungswerkzeugs an einem freien Ende der Spanneinheit vorgesehen ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Spanneinheit eine Führungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand zumindest eine Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs entlang zumindest einer Bewegungsrichtung zu führen, die wesentlich von der Axialrichtung abweicht. Unter einer„Spanneinheit" soll hier insbesondere eine Einheit verstanden werden, die ein Bearbeitungswerkzeug mittels eines Formschlusses und/oder mittels eines Kraftschlusses entlang der Axialrichtung sichert. Insbesondere weist die Spanneinheit eine Bedieneinheit auf. Der Begriff„Bedieneinheit" soll hier insbesondere eine Einheit
definieren, die zumindest ein Bedienelement aufweist, das direkt von einem Be- diener betätigbar ist, und die dazu vorgesehen ist, durch eine Betätigung und/oder durch eine Eingabe von Parametern einen Prozess und/oder einen Zustand einer mit der Bedieneinheit gekoppelten Einheit zu beeinflussen und/oder zu ändern. Unter einem„Bearbeitungswerkzeug" soll insbesondere ein blattartiges Werkzeug verstanden werden, das insbesondere zu einer spanenden Bearbeitung, vorzugsweise einem Sägen, eines Werkstücks vorgesehen ist. Der Begriff„Axialrichtung" soll hier insbesondere eine Richtung definieren, die bevorzugt zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Schwenkachse und/oder Rotations- achse einer zum Antrieb des Bearbeitungswerkzeugs vorgesehenen Antriebswelle einer tragbaren Werkzeugmaschine verläuft. Unter„im Wesentlichen parallel" soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Unter einem„Spannelement" soll insbesondere ein Element verstanden werden, das zu einer Übertragung einer, vorzugsweise von einer Federeinheit erzeugten, Spannkraft vorgesehen ist. Vorzugsweise ist das Spannelement zumindest teilweise in einer Hohlwelle angeordnet und insbesondere an Lagermitteln gelagert, die an der Hohlwelle angeordnet sind. Unter einem„Spannkopf" soll hier insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das zumindest eine Spannfläche aufweist, die zum Festspannen des Bearbeitungswerkzeugs in Axialrichtung zumindest an einer Teilfläche des Bearbeitungswerkzeugs anliegt und das Bearbeitungswerkzeug mit einer Spannkraft entlang der Axialrichtung beaufschlagt und dieses insbesondere gegen eine Werkzeugaufnahme presst. Unter einer„Werkzeugaufnahme" soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, in einem Aufnahmebereich ein Bearbeitungswerkzeug aufzunehmen und in Umfangsrichtung eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung mit dem Bearbeitungswerkzeug einzugehen. Insbesondere ist die Werkzeugaufnahme form- und/oder stoffschlüssig mit der Antriebswelle verbunden. Unter einem
„Aufnahmebereich" soll insbesondere ein Nahbereich der Werkzeugaufnahme verstanden werden, der von einem in der Spanneinheit festgespannten Bearbeitungswerkzeug vollständig ausgefüllt wird. Unter einem„freien Ende" der Spanneinheit soll insbesondere ein für einen Bediener frei zugänglicher Bereich der Spanneinheit verstanden werden, wobei vorzugsweise auf einen Einsatz von
Werkzeug und insbesondere auf eine Entfernung von Gehäuseteilen verzichtet
werden kann. Unter einer„Führungseinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine von einer rein axialen Montagebewegung, einer Bewegung um und/oder entlang der Axialrichtung, abweichende Montagebewegung zu bedingen und sich insbesondere von einer Führungseinheit unterscheidet, die es erlaubt, ein unmontiertes Bearbeitungswerkzeug durch eine einzelne Translationsbewegung in eine Bewegungsrichtung, die zumindest im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung liegt, in den Aufnahmebereich der Werkzeugaufnahme zu bewegen. Weiterhin kann die Führungseinheit, insbesondere nach einer Verstellung eines Elements der Führungseinheit, genügend Spiel aufweisen, um eine Verkippung des Bearbeitungswerkzeugs bezüglich einer Ebene, deren Normalenvektor zumindest im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung orientiert ist, um einen Wnkel von bis zu 50°zu ermöglichen. Unter einer „wesentlichen Abweichung" einer Bewegungsrichtung von der Axialrichtung soll insbesondere verstanden werden, dass die Bewegungsrichtung und die Axialrichtung einen Winkel einschließen der größer ist als 30°, vorteilhaft größer ist als 60° und bevorzugt größer ist als 85°. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Werkzeugspannvorrichtung kann vorteilhaft ein werkzeugloses Festspannen und/oder Lösen des Bearbeitungswerkzeugs erreicht werden.
Vorteilhafterweise ist der Spannkopf einstückig mit dem Spannelement ausgebildet. Unter„einstückig" soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebe- prozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzver- fahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Spannkopf mittels einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung, insbesondere drehfest, mit dem Spannelement verbunden ist. Mittels der einstückigen Ausgestaltung des Spannkopfs mit dem Spannelement können vorteilhaft Montageaufwand und Kosten eingespart werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Führungseinheit einen Aufnahmebereich aufweist, der in eine Spannrichtung gesehen, zumindest teilweise hinter dem Spannkopf des Spannelements angeordnet ist. Unter einer„Spannrichtung" soll insbesondere eine Richtung verstanden wer-
den, in die der Spannkopf in einem Betriebszustand mit festgespanntem Bearbeitungswerkzeug eine Kraft auf das Bearbeitungswerkzeug ausübt. Vorteilhaft ist durch die Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs eine axiale Überdeckung mit einer Spannfläche des Spannkopfs erzielbar. Der Ausdruck„axiale Überdeckung" soll hier insbesondere eine Überlappung, insbesondere von Teilbereichen, von zumindest zwei Bauteilen entlang der Axialrichtung definieren, insbesondere schneidet eine Gerade entlang der Axialrichtung die zwei Bauteile. Bevorzugt überdeckt die Spannfläche des Spannkopfs zumindest einen Teilbereich des Bearbeitungswerkzeugs entlang der Axialrichtung zumindest in einem Betriebszu- stand, in dem das Bearbeitungswerkzeug mittels des Spannkopfs an einer Werkzeugaufnahme festgespannt ist. Insbesondere bleibt eine axiale Überdeckung bei einer Stellungsänderung, vorzugsweise einer durch eine Rotation um eine Achse einer Welle des Bearbeitungswerkzeugs erhalten. Es kann insbesondere ein werkzeugloses Festspannen und/oder Lösen des Bearbeitungswerkzeugs er- reicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Spannkopf exzentrisch zu einer Längsachse des Spannelements angeordnet ist. Bei einstückiger Ausführung des Spannkopfs mit dem Spannelement soll unter einem Spannkopf insbesondere ein kleinster Teil des Spannelements verstanden werden, der von einer Ebene, deren Normalenvektor im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung angeordnet ist und die vom freien Ende aus gesehen hinter der Spannfläche liegt, begrenzt wird und zumindest die Spannfläche enthält. Darunter, das ein Element„exzentrisch" zu einer Achse angeordnet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass ein Schwerpunkt, vorzugsweise ein geometrischer Schwerpunkt, des Elements weiter von der Achse entfernt ist als mindestens 3 %, vorteilhaft mindestens 8 % und bevorzugt mindestens 20 % einer maximalen Ausdehnung des Elements. Unter einer„Längsache" des Spannelements soll insbesondere eine Achse des Spannelements verstanden werden, die in einem montierten Zustand des Spannelements im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung liegt. Es kann insbesondere einfach eine axiale Überdeckung des Spannkopfs mit dem Bearbeitungswerkzeug erreicht werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Spannkopf zumindest an einer einer Spannfläche abgewandten Seite eine Fase aufweist. Insbesondere ist eine kleinste Erstreckung der Fase größer als 1 mm und vorteilhaft größer als 2 mm.
Vorteilhaft weißt die Fase einen Winkel zur Längsachse des Spannelements auf, der weniger als 40°, insbesondere weniger als 20° und bevorzugt weniger als 5° von einem Winkel von 45° abweicht. Es kann insbesondere eine einfache Montage erreicht werden.
Vorzugsweise weist der Spannkopf zumindest eine Spannfläche auf, die unsymmetrisch, vorzugsweise exzentrisch, bezüglich einer Längsachse des Spannelements angeordnet ist. Es kann insbesondere einfach eine axiale Überdeckung des Spannkopfs mit dem Bearbeitungswerk erreicht werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Spanneinheit eine Spannstrecke aufweist, deren Länge zwischen 1 ,5 mm und 3 mm beträgt. Insbesondere wird der Spannkopf während eines gesamten Montage- und Spannvorgangs des Bearbeitungswerkzeugs um die Spannstrecke bewegt.
Die Erfindung geht ferner aus von einer tragbaren Werkzeugmaschine, insbesondere von einer Handwerkzeugmaschine mit einer oszillierend antreibbaren Spindel, mit einer erfindungsgemäßen Werkzeugspannvorrichtung. Unter einer „tragbaren Werkzeugmaschine" soll hier insbesondere eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Handwerkzeugmaschine, verstanden werden, die von einem Bediener transportmaschinenlos transportiert werden kann. Die tragbare Werkzeugmaschine weist insbesondere eine Masse auf, die kleiner ist als 40 kg, bevorzugt kleiner als 10 kg und besonders bevorzugt kleiner als 5 kg. Es kann vorteilhaft ein hoher Bedienkomfort für einen Bediener der Handwerkzeugmaschine erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Werkzeugspannvorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Werkzeugspannvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes System mit einer Werkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Werkzeugspannvorrichtung und einem montierten Bearbeitungswerkzeug in einer schematischen
Darstellung,
Fig. 2 eine Ansicht auf die Spanneinheit in Spannrichtung,
Fig. 3 einen Detailausschnitt eines Schnittes entlang der Drehachse der
Hohlwelle mit einem montierten und festgespanntem Bearbei- tungswerkzeug in einer schematischen Darstellung,
Fig. 4 einen weiteren Detailausschnitt der erfindungsgemäßen Werkzeugspannvorrichtung mit gelöstem Bearbeitungswerkzeug und
Fig. 5 einen weiteren Detailausschnitt der erfindungsgemäßen Werkzeugspannvorrichtung in einer schematischen Darstellung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Figur 1 zeigt ein System bestehend aus einer elektrisch betriebenen tragbaren Werkzeugmaschine 38 und einem als Sägeblatt ausgebildeten Bearbeitungswerkzeug 16. Die Werkzeugmaschine 38 weist eine als Oszillationswerk- zeugspannvorrichtung ausgebildete Werkzeugspannvorrichtung 10 auf, die zu einem Festspannen des Bearbeitungswerkzeugs 16 in der Werkzeugmaschine 38 vorgesehen ist. Die tragbare Werkzeugmaschine 38 umfasst ein Werkzeug- maschinengehäuse 42, das eine Elektromotoreinheit 44, eine Getriebeeinheit 46
und eine Abtriebseinheit 48 der tragbaren Werkzeugmaschine 38 umschließt. Das Werkzeugmaschinengehäuse 42 umfasst hierbei zwei Gehäusehalbschalen 50, 52, die lösbar entlang einer durch eine Axialrichtung 18 verlaufenden Ebene miteinander verbunden sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Werkzeug- maschinengehäuse 42 zwei oder mehr topfförmige Gehäuseteile aufweist, die lösbar miteinander verbindbar sind. Die Axialrichtung 18 verläuft entlang und/oder parallel zu einer Rotationsachse 54 einer als Spindel 40 ausgebildeten Hohlwelle 56 der Abtriebseinheit 48 (Figur 3). Die Hohlwelle 56 ist dazu vorgesehen, in einem montierten Zustand ein Bearbeitungswerkzeug 16 oszillierend an- zutreiben. Ein oszillierender Antrieb des Bearbeitungswerkzeugs 16 erfolgt hierbei auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise, wie beispielsweise mittels eines exzentrisch auf einer Antriebswelle der Elektromotoreinheit 44 angeordneten Zapfens (hier nicht näher dargestellt) der Getriebeeinheit 46, der mittels einer Schwinge und einer Schwinghülse (hier nicht näher dargestellt) der Getriebeeinheit 46 die Hohlwelle 56 in einem Betrieb der tragbaren Werkzeugmaschine 38 antreibt. Somit ist die als Spindel 40 ausgebildete Hohlwelle 56 oszillierend antreibbar. Das Bearbeitungswerkzeug 16 ist zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken an einer Werkzeugaufnahme 58 der Abtriebseinheit 48 befestigbar. Die Werkzeugaufnahme 58 ist einstückig mit der Hohlwelle 56 aus- gebildet. Es kann eine Schwenkbewegung der Hohlwelle 56 auf die Werkzeugaufnahme 58 übertragen werden. Die Werkzeugaufnahme 58 weist zwölf gleichmäßig entlang eines Kreises angeordnete Rastnocken 66 auf, die mit zwölf am Bearbeitungswerkzeug 16 ausgebildeten Mitnahmeausnehmungen 60 zu einer formschlüssigen Verbindung vorgesehen sind (Figur 2).
Die Werkzeugspannvorrichtung umfasst eine Spanneinheit 12. Die Spanneinheit weist ein Spannelement 14 zu einem Festspannen eines Bearbeitungswerkzeugs 16 in einer Axialrichtung 18 sowie einen am Spannelement 14 angeordneten Spannkopf 20 auf, der zum Spannen des Bearbeitungswerkzeugs 16 an einem freien Ende 30 der Spanneinheit 12 vorgesehen ist. Das Spannelement 14 ist teilweise in der Hohlwelle 56 angeordnet. Das Spannelement 14 ist an einem Lagerelement 24 der Hohlwelle 56 gelagert. Die Spanneinheit 12 weist weiterhin eine Führungseinheit 22 auf, die dazu vorgesehen ist, in einem Betriebszustand, der sich von einem Betriebszustand mit festgespanntem Bearbeitungswerkzeug 16 unterscheidet, eine Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs 16 entlang einer
Bewegungsrichtung 34 zu führen, die wesentlich von der Axialrichtung 18 abweicht. Die Führungseinheit 22 wird durch das Spannelement 14, den am Spannelement 14 angeordneten Spannkopf 20 und die Werkzeugaufnahme 58 gebildet.
Der Spannkopf 20 ist einstückig mit dem Spannelement 14 ausgebildet.
Die Führungseinheit 22 weist einen Aufnahmebereich 59 auf, der in eine Spannrichtung 36 gesehen zumindest teilweise hinter dem Spannkopf 20 des Spannelements 14 angeordnet ist. Der Spannkopf 20 ist exzentrisch zu einer Längs- achse 28 des Spannelements 14 angeordnet. Der Spannkopf 20 weist eine
Spannfläche 72 auf, die unsymmetrisch bezüglich der Längsachse 28 des Spannelements 14 angeordnet ist. Der Spannkopf 20 weist an einer der Spannfläche 72 abgewandten Seite eine Fase 26 auf. Die Spanneinheit 12 weist eine Spannstrecke 32 auf, deren Länge 2 mm beträgt.
Figur 2 zeigt die Werkzeugspannvorrichtung 10 in einer Ansicht in Spannrichtung 32. Das Bearbeitungswerkzeug 16 ist über die Rastnocken 66 und die Mitnah- meausnehmungen 60 mit der Werkzeugaufnahme 58 in Umfangsrichtung 62 verbunden. Ein exzentrisch zur Längsachse 28 des Spannelements 14 am Spannelement 14 angeordneter Spannkopf 20 weist eine Spannfläche 72 auf.
Die Spannfläche 72 ist exzentrisch bezüglich der Längsachse 28 des Spannelements 12 angeordnet. Der Spannkopf 20 weist eine Fase 26 auf, die ein Aufstecken des ein Steckloch 64 aufweisendes Bearbeitungswerkzeugs 16 erleichtert. Die Fase 26 weist einen Neigungswinkel von 45° bezüglich der Längsachse 28 des Spannelements 14 und eine Breite von 2 mm auf. Das Steckloch 64 ist mittig zwischen den Mitnahmeausnehmungen 60 des Bearbeitungswerkzeugs 16 angeordnet. Es ist allerdings auch eine Ausführung denkbar, in denen der Spannkopf 20 auf der Längsachse 28 des Spannelements 14 angeordnet und pilzförmig ausgebildet ist und ein Bearbeitungswerkzeug 16 ein Steckloch 64 aufweist, das exzentrisch zu einem Mittelpunkt zwischen den Mitnahmeausnehmungen 60 angeordnet ist.
Figur 3 zeigt einen schematischen Detailausschnitt der Abtriebseinheit 48 und der Werkzeugspannvorrichtung 10 in einem Betriebszustand mit festgespanntem
Bearbeitungswerkzeug 16. Die Spanneinheit 12 weist eine Federeinheit 76 auf. Die Federeinheit 76 erzeugt mithilfe einer vorgespannten Druckspiralfeder 78 eine Spannkraft, die über das Spannelement 14 auf den Spannkopf 20 übertragen wird. Der Spannkopf 20 presst mit dieser Spannkraft das Bearbeitungswerkzeug 16 in Spannrichtung 36 gegen die Werkzeugaufnahme 58. Das Bearbeitungswerkzeug 16 ist in einem Aufnahmebereich 59 angeordnet. Die Rastnocken 66 der Werkzeugaufnahme 58 greifen in die Mitnahmeausnehmungen 60 des Bearbeitungswerkzeugs 16. Der Aufnahmebereich 59 ist teilweise in Spannrichtung 36 gesehen hinter dem Spannkopf 20 angeordnet. Eine Spannfläche 72 des Spannkopfs 20 ist in Spannrichtung 36 gesehen an der Hinterseite des Spannkopfs 20 angeordnet. In einer alternativen Ausgestaltungsform wird die Spannkraft über ein Gewinde durch Anziehen einer Mutter und/oder einer Schraube erzeugt. Weiterhin sind Ausgestaltungen denkbar, in denen Tellerfedern anstatt der Druckspiralfeder 78 Anwendung finden.
Zur werkzeuglosen Betätigung des Spannelements 14 weist die Spanneinheit 12 eine Bedieneinheit 88 auf (Figur 1). Die Bedieneinheit 88 umfasst einen Bedienhebel 90, der drehbar um die Rotationsachse 54 der Hohlwelle 56 gelagert ist. Ferner weist die Bedieneinheit 88 einen Mechanismus (hier nicht näher darge- stellt) auf, der dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung des Bedienhebels 90 um die Rotationsachse 54 in eine translatorische Bewegung des Spannelements 14 entlang der Axialrichtung 18 umzuwandeln. Der Mechanismus kann hierbei von einem Getriebe, einer Steuerkurve oder anderen, einem Fachmann bereits bekannten Mechanismen zur Umsetzung einer Drehbewegung in eine translato- rische Bewegung gebildet werden. Die Bedieneinheit 88 ist in einem Betriebszustand mit fest gespanntem Bearbeitungswerkzeug von einer oszillierenden Bewegung des Spannelementsl 4 während eines Betriebs der tragbaren Werkzeugmaschine 38 auf eine dem Fachmann bereits bekannte Art und Weise entkoppelt. In einem Betriebszustand der sich von einem Betriebszustand mit fest- gespanntem Bearbeitungswerkzeug unterscheidet wird die Bedieneinheit 88 auf eine dem Fachmann bereits bekannte Art und Weise mit dem Spannelement 14 und/oder dem Spannkopf 20 gekoppelt, um eine Spannkraft zu lösen.
Figur 4 zeigt den Ausschnitt nach Figur 3 in einem Betriebszustand, der sich von einem Zustand mit festgespanntem Bearbeitungswerkzeug 16 unterscheidet. Um
diesen Betriebszustand zu erreichen wurde der Bedienhebel 90 betätigt. Das Spannelement 14 wurde durch die Bedieneinheit 88 entgegen der Spannrichtung 36 um eine Spannstrecke 32 verschoben. Die Länge der Spannstrecke 32 beträgt 2 mm.
In der Figur 5 ist das Bearbeitungswerkzeug 16 aus dem Aufnahmebereich gelöst. Der Spannkopf 20 des Spannelements 14 und die Werkzeugaufnahme 58 bilden eine Führungseinheit 22, die eine Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs 16 in der Bewegungsrichtung 34 führt. Die Bewegungsrichtung 34 steht im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse 54 der Hohlwelle 56 und somit zur Axialrichtung 18. Nach Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs 16 um eine Strecke von 3 mm entlang der Bewegungsrichtung 34, befindet sich das Bearbeitungswerkzeug 16 in einer Position, in der das Steckloch 64 in Axialrichtung über den Spannkopf 20 geführt und somit das Bearbeitungswerkzeug 16 von der tragbaren Werkzeugmaschine 38 gelöst werden kann. Sowohl das Spannelement 14, als auch der Spannkopf 20 bleiben während einer Demontage bzw. Montage des Bearbeitungswerkzeugs 16 mit der Werkzeugspannvorrichtung 10 verbunden. Bei einer Montage des Bearbeitungswerkzeugs 16 unterstützt die Fase 26 ein Stecken des Stecklochs 64 über den Spannkopf 20. Die gesamte Montage bzw. Demontage des Bearbeitungswerkzeugs 16 erfolgt werkzeuglos.
Claims
1. Werkzeugspannvorrichtung (10), insbesondere Oszillationswerkzeugspann- vorrichtung, mit einer Spanneinheit (12), die zumindest ein Spannelement (14) zu einem Festspannen eines Bearbeitungswerkzeugs (16) in einer Axialrichtung (18) sowie zumindest einen am Spannelement (14) angeordneten Spannkopf (20) aufweist, der zum Spannen des Bearbeitungswerkzeugs (16) an einem freien Ende (30) der Spanneinheit (12) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinheit (12) eine Führungseinheit (22) aufweist, die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand zumindest eine Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs (16) entlang zumindest einer Bewegungsrichtung (34) zu führen, die wesentlich von der Axialrichtung (18) abweicht.
2. Werkzeugspannvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkopf (20) einstückig mit dem Spannelement (12) ausgebildet ist.
3. Werkzeugspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinheit (22) einen Aufnahmebereich (59) aufweist, der in eine Spannrichtung (36) gesehen zumindest teilweise hinter dem Spannkopf (20) des Spannelements (14) angeordnet ist.
4. Werkzeugspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkopf (20) exzentrisch zu einer Längsachse (28) des Spannelements (14) angeordnet ist.
5. Werkzeugspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkopf (20) zumindest an einer einer Spannfläche (72) abgewandten Seite eine Fase (26) aufweist.
6. Werkzeugspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der Spannkopf (20) zumindest eine Spannfläche (72) aufweist, die unsymmetrisch bezüglich einer Längsachse (28) des Spannelements (14) angeordnet ist.
7. Werkzeugspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinheit (12) eine Spannstrecke (32) aufweist, deren Länge zwischen 1 ,5 mm und 3 mm beträgt.
8. Tragbare Werkzeugmaschine, insbesondere tragbare Werkzeugmaschine mit einer oszillierend antreibbaren Spindel (40), mit zumindest einer Werkzeugspannvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
9. System bestehend aus zumindest einer tragbaren Werkzeugmaschine (38) nach Anspruch 8 und einem Bearbeitungswerkzeug (16), das zu einem Festspannen in der Werkzeugspannvorrichtung der tragbaren Werkzeugmaschine (38) vorgesehen ist.
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