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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere
ein Handschleifgerät, mit einer Antriebseinheit und einem
Werkzeug, wobei Verbindungsmittel zur Verbindung des Werkzeuges und
der Antriebseinheit vorgesehen sind. Des weiteren betrifft die vorliegende
Erfindung ein Verfahren zur Montage einer Werkzeugmaschine, insbesondere
eines Handschleifgerätes, wobei ein Werkzeug mit einer
Antriebseinheit verbunden wird.
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Aus
der Praxis sind Elektro-Werkzeugmaschinen, insbesondere Handschleifgeräte,
Bohrmaschinen, Wabbelscheiben, Poliergeräte, verschiedene
Schleifgeräte bekannt. Normalerweise ist das Werkzeug unmittelbar
an der Antriebseinheit angeordnet und dort befestigt. Die Befestigung
an der Antriebseinheit erfolgt unterschiedlich, je nach Beschaffenheit
des Werkzeuges. Die konstruktive Ausführung der Antriebseinheit
ist zumindest im Hinblick auf Handschleifgeräte stets gleich.
Der Anschlussbereich der Antriebseinheit weist stets dieselben Vertiefungen
auf, die in Form von Nuten und nutförmigen Öffnungen
vorliegen. Dennoch sind für verschiedene Werkzeuge, die
mit dem Handschleifgerät verbunden werden, jeweils unterschiedliche
Befestigungen vorgesehen.
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Gerade
bei Handschleifgeräten hindert die Baugröße
der Antriebseinheit daran, eine Bearbeitung an engen, schwerer zugänglichen
Stellen durchzuführen. Dieses Problem ist bereits dadurch
gelöst worden, dass eine Verlängerung zwischen
Antriebseinheit und Werkzeug zwischengeschaltet ist.
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In
der Praxis ist es üblich, dass ein Handwerker, zwei Handschleifgeräte
mit sich führen muss – eines, wobei an der Antriebseinheit
das Werkzeug direkt angeordnet ist und eines, wobei an der Antriebseinheit
unzerlegbar eine Verlängerung angeordnet ist, an deren
freiem Ende sich dann das Werkzeug befindet. Benötigt der
Handwerker noch speziellere Werkzeuge, wie bspw. Bandschleifer,
Fingerschleifer oder Schleiftopf, so muss er stets mehre komplette Werkzeugmaschinen
mit sich führen. Dies stellt für den Handwerker
eine hohe Investition und einen hohen Transportaufwand dar.
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Aus
der
DE 10 2004
043 397 A1 ist beispielsweise ein Handschleifgerät
mit einem an der Antriebseinheit angeordneten Verlängerungsarm
bekannt, der als Übertra gungsmittel einen Riemen enthält.
Dort befindet sich der Verlängerungsarm permanent an der
Antriebseinheit und ein normaler Betrieb, wobei ein Werkzeug direkt
an der Antriebseinheit befestigt ist, ist nicht vorgesehen. Der
Verlängerungsarm ist beweglich gelagert, um außerhalb
einer Arbeitsstellung einen entspannten Riemen zurealisieren, der
sich leicht auswechseln lässt.
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Eine
tragbare Schleifmaschine mit einem Verlängerungsstück,
ist aus der
DE-OS 2 325 122 bekannt.
Auch dort wird zur Übertragung der Antriebskraft auf die
Schleifscheibe ein Riementrieb verwendet. Das Verlängerungsstück
ist rohrförmig und es wird eine spezielle aufwendige Halterung
für das Verlängerungsstück benötigt,
die an der Antriebseinheit anzuordnen ist. Die Halterung ist mit schwer
zugänglichen Schrauben am Gehäuse des Antriebsmotors
befestigt.
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Der
aus dem Stand der Technik bekannte Riementrieb als Übertragungsmittel
hat einige Nachteile. Zum einen ist der Formschluss beim Zahnriementrieb
nachteilig, da der Riemen abspringen kann, wenn dem Werkzeug hohe
Widerstände entgegengesetzt werden. Bei zu hohen Widerständen
kommt es zu einem gegenläufigen Drehen und schon ist der Formschluss
aufgehoben.
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Ein
weiterer Nachteil beim Riementrieb als Übertragungsmittel
der Verlängerung besteht hinsichtlich der Begrenzung der
Drehzahl auf 5000 Drehungen pro Minute. Eine geringe Drehzahl führt
zu einem geringen Drehmoment und das – obwohl eine Schleifscheibe
auf ca. 11.000 Umdrehungen pro Minute ausgelegt ist. Wird eine Schleifscheibe
mit zu geringer Drehzahl beaufschlagt, bringt sie zusätzliche
Druckkraft auf das Werkstück auf und die Schleifmittel
nutzen sich ab, ohne wirklich Arbeit zu verrichten.
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Ausgehend
vom vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine verbesserte Werkzeugmaschine der in Rede stehenden
Art sowie ein Verfahren zur Montage der Werkzeugmaschine anzugeben.
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Die
voranstehende Aufgabe wird im Rahmen einer ersten, die Werkzeugmaschine
betreffenden Alternative durch die Merkmale des Patentanspruches 1
gelöst. Danach ist eine Werkzeugmaschine der in Rede stehenden
Art derart weitergebildet, dass die Verbindungsmittel einerseits
Bestandteil des Werkzeuges und andererseits Bestandteil der Antriebseinheit
sind und eine lösbare Verbindung zwischen dem Werkzeug
und der Antriebseinheit ausbilden.
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Die
voranstehende Aufgabe wird im Rahmen einer zweiten, die Werkzeugmaschine
betreffenden Alternative durch die Merkmale des Patentanspruches
36 gelöst. Danach ist eine Werkzeugmaschine der in Rede
stehenden Art derart weitergebildet, dass das Werkzeug eine Verlängerung
mit einer Übertragungseinheit zur Übertragung
der Antriebsbewegung von der Antriebseinheit auf das Werkzeug aufweist, dass
die Verlängerung eine Königswelle mit je einem Kegelrad
am jeweiligen freien Ende, eine mit der Antriebseinheit wirkverbundene
Antriebswelle mit einem Kegelrad und eine mit dem Werkzeug wirkverbundene
Abtriebswelle mit einem Kegelrad, umfasst und dass das Kegelrad
der Antriebswelle mit dem zur Antriebseinheit weisenden Kegelrad
der Königswelle korrespondiert und dass das Kegelrad der
Abtriebswelle mit dem zum Werkzeug weisenden Kegelrad der Königswelle
korrespondiert.
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Die
voranstehende Aufgabe wird im Hinblick auf das Verfahren durch die
Merkmale des Patentanspruches 28 gelöst. Danach ist ein
Verfahren der in Rede stehenden Art derart ausgestaltet, dass zunächst
die Unverlierbarkeit des Werkzeuges an der Antriebseinheit hergestellt
wird, dass das Werkzeug gegen Verdrehung gesichert wird und dass
ein reversibler Kraftschluss hergestellt wird, so dass die der Unverlierbarkeit
und der Verdrehsicherung dienenden Verbindungsmittel fixiert werden
und auch wieder lösbar sind.
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Bezüglich
der ersten, die Werkzeugmaschine betreffenden Alternative der Erfindung
und bezüglich des Montageverfahrens ist ausgehend vom eingangs
genannten Stand der Technik zunächst erkannt worden, dass
dort stets unlösbare oder sehr aufwendig lösbare
Verbindungen zwischen Werkzeug bzw. dessen Verlängerung
und Antriebseinheit vorhanden sind. Wenn also die Antriebseinheit
mit verschiedenen Werkzeugen konfektioniert werden soll, dann ist
ein hoher Aufwand zu betrei ben, wobei meist zusätzlich
zu externen Verbindungsmitteln auch noch aufwendiges externes Montagewerkzeug erforderlich
ist. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass
ein Werkzeug der in Rede stehenden Art dadurch verbessert werden
kann, dass sowohl dem Werkzeug Verbindungsmittel zugeordnet werden,
die Bestandteil des Werkzeuges sind als auch der Antriebseinheit,
die ebenfalls Bestandteil derselben sind. Wenn die Verbindungsmittel
direkt an Werkzeug und Antriebseinheit ausgebildet sind, bedarf
es in vorteilhafter Weise keiner weiteren Werkzeuge und die Montage
kann schnell und einfach vonstatten gehen. Schließlich
ist erfindungsgemäß erkannt worden, über
die Verbindungsmittel eine lösbare Verbindung zu realisieren.
Auf diese Weise wird die Möglichkeit eröffnet,
dass Werkzeugmaschinen bausatzmäßig zusammengebaut
werden können. Von besonderem Vorteil ist dabei, dass ein
Handwerker nur eine einzige Antriebseinheit mit sich führen
muss und dann beliebige Werkzeuge, ob mit oder ohne Verlängerung,
aufstecken kann. Im Ergebnis werden bekannte Werkzeugmaschinen dadurch
verbessert, dass eine vereinfachte Konfektionierung der Werkzeugmaschine
mit verschiedenartigen Werkzeugen ermöglicht wird.
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Im
Hinblick auf das Montageverfahren wird zusätzlich als erfindungswesentlich
hervorgehoben, dass dort erfindungsgemäß erkannt
wurde, dass über die Verbindungsmittel zunächst
die Unverlierbarkeit des Werkzeuges an der Antriebseinheit hergestellt
wird und dass das Werkzeug gegen Verdrehung gesichert wird. Schließlich
wird ein reversibler Kraftschluss hergestellt, so dass die durch
die der Unverlierbarkeit und der Verdrehsicherung dienenden Verbindungsmittel
fixiert werden und auch wieder lösbar sind. Auf diese Weise
werden Form- und Kraftschluss zunächst nacheinander wirksam
und ermöglichen eine einfache Montage, die sich in den Schritten
Stecken-Drehen-Spannen erschöpft.
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Bezüglich
der zweiten, die Werkzeugmaschine betreffenden Alternative der Erfindung
ist zunächst erkannt worden, dass die aus dem Stand der Technik
bekannte Übertragung der Antriebsbewegung wegen des Riementriebes
problematisch ist. Erfindungsgemäß ist erkannt
worden, dass die Drehbewegung auch anders als über einen
Riemen von der Antriebseinheit auf das Werkzeug übertragen werden
kann. Weiter ist erkannt worden, dass mit einer Königswelle,
einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle sowie den entsprechenden
Kegelradverbindungen das Ziel erreicht wird, die Drehbewegung ohne
Drehzahl- oder Kraftverlust zu übertragen. Das Werkzeug
kann somit ohne Drehzahlbegrenzung genauso schnell gedreht werden,
als wäre es direkt an der von der Antriebseinheit abgehenden
Welle befestigt. Im Ergebnis werden bekannte Werkzeugmaschinen mit
Verlängerungen dadurch verbessert, dass das Werkzeug dank
der weitgehend verlustfreien Kraft- und Drehzahlübertragung
ohne Drehzahllimitierung leistungsfähiger ist.
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Die
dem Werkzeug zugeordneten Verbindungsmittel könnten zumindest
einen Unverlierbarkeitsnocken umfassen, der radial vom Anschlussbereiches
des Werkzeuges abragt und zur Ausbildung einer formschlüssigen
Verbindung in Vertiefungen am Anschlussbereich der Antriebseinheit
eingreift.
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Des
weiteren könnte zumindest ein Verdrehsicherungsnocken vorgesehen
sein, der ebenfalls radial vom Anschlussbereich des Werkzeuges abragt und
zur Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung ebenfalls
in Vertiefungen am Anschlussbereich der Antriebseinheit eingreift.
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Schließlich
könnten die Verbindungsmittel im Anschlussbereich ein Spannmittel
umfassen, das in Montagestellung die einander überlappenden
Anschlussbereiche der Antriebseinheit und des Werkzeuges umgreift
und eine Anpresskraft auf beide Anschlussbereiche ausübt.
Dabei werden die Verbindungsmittel, insbesondere die in den Vertiefungen sitzenden
Unverlierbarkeitsnocken und Verdrehsicherungsnocken, mit Kraft beaufschlagt.
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Die
vorbeschriebene Art von Verbindungsmitteln könnte jeglichem
Werkzeug oder dessen Verlängerung zugeordnet werden, zumal
an der Außenoberfläche des Anschlussbereiches
herkömmlicher Handschleifgeräte Vertiefungen existieren.
Diese bereits vorhandenen Vertiefungen könnten in vorteilhafter
Weise als Verbindungsmittel genutzt werden können und so
die Verbindung zwischen Werkzeug und Antriebseinheit vereinfachen.
Die dem Werkzeug zugeordneten Verbindungsmittel korrespondieren
mit den Vertiefungen an der Antriebseinheit und ermöglichen
dabei sowohl die Unverlierbarkeit des Werkzeuges als auch dessen
Verdrehsicherung.
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Durch
das Spannmittel wird der festgespannte Montage- und Betriebszustand
erreicht.
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Nach
einem im Hinblick auf die Stabilität der Verbindung zwischen
Werkzeug und Antriebseinheit besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
gemäß der ersten Alternative der Erfindung könnten
zwei Unverlierbarkeitsnocken und zwei Verdrehsicherungsnocken vorgesehen
sein, die jeweils diametral gegenüberliegend angeordnet
sind. Je nach Ausgestaltung der Vertiefungen im Anschlussbereich
der Antriebseinheit könnten auch mehr als zwei Nockenpaare
oder mehrere Einzelnocken vorgesehen sein.
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Die
Vertiefungen sind jedenfalls bei Handschleifgeräten bekanntermaßen
an der Außenoberfläche des Anschlussbereiches
der Antriebseinheit angeordnet. Daher ist es zweckmäßig,
wenn die Unverlierbarkeitsnocken und die Verdrehsicherungsnocken
radial von der Innenoberfläche des Anschlussbereiches des
Werkzeuges nach innen abragen, um so in die Vertiefungen einzugreifen.
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Damit
eine Funktionstrennung erfolgt, könnten die Unverlierbarkeitsnocken
und die Verdrehsicherungsnocken voneinander parallel und auch koaxial
zur Drehachse der Welle der Antriebseinheit voneinander beabstandet
sein. Da es bei der Ausbildung der Verbindung zunächst
darauf ankommt, dass sich das Werkzeug nicht mehr von der Antriebseinheit
lösen kann, könnten die Unverlierbarkeitsnocken
einen geringeren Abstand zum freien Rand des Anschlussbereiches
des Werkzeuges aufweisen als die Verdrehsicherungsnocken.
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Die
Vertiefungen des Anschlussbereiches der Antriebseinheit könnten
eine umlaufende Nut und nutförmige Öffnungen umfassen,
wobei die nutförmigen Öffnungen zum freien Ende
des Anschlussbereiches weisen. Die nutförmigen Öffnungen
könnten diametral gegenüberliegend angeordnet
sein und Abmessungen aufweisen, die mit denen der Unverlierbarkeits-
und Verdrehsicherungsnocken korrespondieren. Die umlaufende Nut
könnte sich oberhalb der nutförmigen Öffnungen
erstrecken. Die nutförmigen Öffnungen könnten
für die Unverlierbarkeitsnocken einen Zugang zur umlaufenden
Nut ausbilden und gemeinsam mit den Verdrehsicherungsnocken die Verdrehsicherung
kraft Formschluss realisieren.
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Im
Hinblick darauf, dass es zu einer Drehbewegung während
der Montage des Werkzeuges kommt und dabei zum einen der Formschluss
zwischen Unverlierbarkeitsnocken und umlaufender Nut, zum anderen
der Formschluss zwischen nutförmigen Öffnungen
und Verdrehsicherungsnocken zu realisieren ist, könnten
die Unverlierbarkeits- und Verdrehsicherungsnocken einen Winkel
von ca. 60° zwischen sich einschließen. Selbstverständlich
sind auch andere Winkel möglich, je nach Bauform der korrespondierenden
Verbindungsmittel.
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Nach
einem speziellen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Werkzeugmaschine könnte das Werkzeug eine Verlängerung
mit einer Übertragungseinheit zur Übertragung
der Antriebsbewegung von der Antriebseinheit auf das Werkzeug aufweisen. Konkret
könnte es sich um ein Handschleifgerät, einen
sogenannten Winkelschleifer, handeln. Durch die Verlängerung
kann an schwer zugänglichen Bearbeitungsbereichen von Werkstücken
gearbeitet werden.
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Gemäß der
ersten Alternative der Erfindung könnten die hinsichtlich
des Werkzeuges beschriebenen Verbindungsmittel der Verlängerung
des Werkzeuges zugeordnet sein, so dass also das Werkzeug an seiner
Verlängerung über den Anschlussbereich mit den
Unverlierbarkeits- und Verdrehsicherungsnocken verfügt.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel wäre auch die Variante
möglich, dass das Werkzeug nicht nur an seiner Verlängerung über
die Unverlierbarkeits- und Verdrehsicherungsnocken zur Verbindung
mit der Antriebseinheit verfügt, sondern dass ebensolche Verbindungsmittel
auch zwischen dem Werkzeug selbst und der Verlängerung
wirken. Analog zu den Vertiefungen an der Antriebseinheit würden
dann am Werkzeugseitigen Ende der Verlängerung entsprechende
nutförmigen Öffnungen sowie eine umlaufende Nut
vorgesehen sein.
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Zur Überwindung
der Nachteile, die ein Riementrieb mit sich bringt, könnte
die Verlängerung der erfindungsgemäßen
Werkzeugmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
im Zusammenhang mit der vorbeschriebenen Verbindungstechnik eine
Königswelle mit je einem Kegelrad am jeweiligen freien
Ende umfassen. Zur Realisierung der Richtungsänderung mit
Blick auf die sich senkrecht zur Drehachse der Königswelle
erstreckenden antriebseinheitsseitigen Antriebswelle und werkzeugseitigen
Abtriebswelle könnten diesen je ein sich senkrecht zu den
Kegelrädern der Königswelle erstreckendes Kegelrad
zugeordnet sein.
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Die
antriebseinheitsseitigen Antriebswelle der Verlängerung
ist mit der Antriebseinheit wirkverbunden. Die werkzeugseitigen
Abtriebswelle der Verlängerung ist mit dem Werkzeug wirkverbunden.
Das Kegelrad der Antriebswelle kämmt mit dem zur Antriebseinheit
weisenden Kegelrad der Königswelle, das Kegelrad der Abtriebswelle
kämmt mit dem zum Werkzeug weisenden Kegelrad der Königswelle.
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Die
Antriebswelle ist in einem Antriebsgehäuse, die Königswelle
ist in einem Verlängerungsgehäuse und die Abtriebswelle
ist in einem Abtriebsgehäuse angeordnet. Das Antriebsgehäuse,
das Verlängerungsgehäuse und das Abtriebsgehäuse
sind miteinander verbunden. Bei der Montage des Werkzeuges mit der
Verlängerung könnte die Verlängerung
in einem Winkel zwischen 1° und 360° radial zur Drehachse
der Antriebseinheit anordenbar sein. Im Normalfall fluchtet die
Verlängerung mit dem Handschleifgerät und erstreckt
sich quer zur Drehachse. Bei einem Anwendungsfall, wobei ein immobiles
Objekt oder Werkstück an seiner Unterseite bearbeitet werden
soll, könnte das Werkzeug derart am freien Ende der Verlängerung
angeordnet sein, dass es in Montagestellung auf derselben Seite
der Verlängerung angeordnet ist wie die Antriebseinheit.
In anderen Anwendungsfällen könnte das Werkzeug
derart am freien Ende der Verlängerung angeordnet sein, dass
es in Montagestellung auf der von der Antriebseinheit abgewandten
Seite der Verlängerung angeordnet ist. In einer oft eingehaltenen
Gebrauchsstellung eines Handschleifgerätes, wobei dich
die Drehachse senkrecht zum Boden erstreckt, würde die Schleifscheibe
nach unten weisen.
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Zum
erfindungsgemäßen Verfahren zur Montage und Demontage
der Werkzeugmaschine sind bereits der Beschreibung zur ersten Alternative der
erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine selbst etliche
Informationen zu entnehmen, so dass auf diese Beschreibungsteile
verwiesen wird.
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Jedenfalls
könnten zur Herstellung der Unverlierbarkeit zunächst
Unverlierbarkeitsnocken des Werkzeuges durch nutförmige Öffnungen
der Antriebseinheit hindurch in eine umlaufende Nut eingebracht
werden. Dann könnten die Unverlierbarkeitsnocken in der
umlaufenden Nut so verdreht werden, dass sie aus dem Bereich der Öffnungen
gelangen und die Unverlierbarkeit des Werkzeuges in der Höhendimension
herstellen. Anschließend könnte die Verdrehsicherung
dadurch erreicht werden, dass beim Verdrehen der Unverlierbarkeitsnocken
Verdrehsicherungsnocken des Werkzeuges formschlüssig in
die nutförmigen Öffnungen der Antriebseinheit gelangen.
Den Montagevorgang abschließend könnte bspw. über
einen Spannring ein Kraftschluss hergestellt werden, der das Spiel
der Unverlierbarkeits- und Verdrehsicherungsnocken auf Null reduziert.
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Im
Hinblick auf die Demontage, also die Lösung der Verbindung
zwischen den Unverlierbarkeits- und Verdrehsicherungsnocken sowie
den Vertiefungen der Antriebseinheit sind folgende Schritte auszuführen:
Zunächst ist die Verbindung zu lösen, indem der
durch das Spannmittel herbeigeführte Kraftschluss aufgehoben
wird, Dann sind die Verdrehsicherungsnocken des Werkzeuges von der
Antriebseinheit weg, parallel zur Drehachse zu bewegen, so dass
die Verdrehsicherung aufgehoben wird. Anschließend sind
die Unverlierbarkeitsnocken in der umlaufenden Nut solange zu drehen,
bis sie die nutförmigen Öffnungen erreichen, und
so die Unverlierbarkeit aufgehoben wird. Schließlich sind
die Unverlierbarkeitsnocken vollständig durch die nutförmigen Öffnungen
hindurch zu führen und so die Demontage abzuschließen.
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Es
ist wesentlich, dass der Abstand der Unverlierbarkeitsnocken und
der Verdrehsicherungsnocken parallel zur Drehachse so bemessen ist,
dass die zweistufige Bewegung parallel zur Drehachse ausgeführt
werden kann. Bei der Montage ist die erste Stufe der in Rede stehenden
Bewegung auf das Erreichen der umlaufenden Nut durch die Unverlierbarkeitsnocken
ausgerichtet. Dann wird gedreht bis die Verdrehsicherungsnocken
den Bereich der nutförmigen Öffnungen unterhalb
der umlaufenden Nut erreichen. Anschließend kommt es zur
zweiten Stufe der Bewegung parallel zur Drehachse, wobei die Verdrehsicherungsnocken
durch die nutförmigen Öffnungen hindurch austreten
und die Lösung der Verbindung vollzogen ist.
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Bezüglich
der zweiten, die Werkzeugmaschine betreffenden Alternative der Erfindung
geht es um die Verbesserung der Werkzeugmaschine im Hinblick auf
Ihre Leistungsfähigkeit bei Verlängerung des Werkzeuges.
Das bisherige Übertragungsmittel in Form eines Riementriebes
wird vermieden. Vielmehr kommt erfindungsgemäß eine
Königswelle mit je einem Kegelrad am jeweiligen freien
Ende sowie eine antriebseinheitsseitigen Antriebswelle mit Kegelrad
und eine werkzeugseitigen Abtriebswelle mit Kegelrad zum Einsatz.
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Die
Antriebswelle und die Abtriebswelle könnten im Hinblick
auf eine leicht reproduzierbare Bauform vorzugsweise jeweils senkrecht
zur Königswelle zueinander aber parallel angeordnet sein.
Zur Realisierung der Richtungsänderung könnten
dem entsprechend auch die Kegelräder der Abtriebs- und Antriebswelle
einerseits und der Königswelle andererseits senkrecht zueinander
angeordnet sein. Durch die vorteilhafte symmetrische Ausbildung
der Königswelle ist es bei der Herstellung der Verlängerung
unerheblich, an welchem Ende die Antriebswelle und an welchem Ende
die Abtriebswelle montiert wird. Dies erleichtert die Herstellung
der Verlängerung. Die verschiedenen Gehäuse der
Verlängerung werden fest miteinander verbunden, teils auch
geklebt.
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Weitere
Ausgestaltungen sind bereits im Hinblick auf ein Ausführungsbeispiel
der ersten Alternative der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine
beschrieben und werden nicht wiederholt. Schließlich kann
die zweite Alternative der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine
auch die bezüglich der ersten Alternative beschriebene
Verbindungstechnik mit Unverlierbarkeitsnocken und Verdrehsicherungsnocken einsetzten,
wahlweise nur bezüglich der Antriebseinheit oder auch bezüglich
des Abtriebsgehäuses der Königswelle bzw. Übertragungseinheit.
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Die
erfindungsgemäße verbesserte Werkzeugmaschine
kann also einerseits schnell und einfach montiert, quasi dank der
Nocken „aufgesteckt" bzw. bajonettartig verdreht, verrastet
und verspannt werden und andererseits kann diese Werkzeugmaschine
eine Verlängerung aufweisen, die die Leistung des Werkzeuges
nicht beeinträchtigt.
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Besonders
praktisch kann das erfindungsgemäße Werkzeug als
Bausatz aus nur einer Antriebseinheit und verschiedenen Werkzeugen
mit oder ohne Verlängerung vorliegen und darüber
hinaus könnte die Verbindungstechnik auch zwischen Werkzeug
und Verlängerung zum Einsatz kommen.
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Es
gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden
Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden.
Dazu ist einerseits auf die Patentansprüche, andererseits
auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit
der Erläuterung des angeführten Ausführungsbeispiels
der Erfindung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
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1 in
teils geschnittener Darstellung einen Längsschnitt durch
eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine mit Merkmalen
gemäß der ersten und zweiten Alternative,
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2 ein
Detail, vergrößert, aus 1,
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3 eine
Vorderansicht einer Einzelteildarstellung zur Erläuterung
der Verbindungsmittel der Antriebseinheit der Werkzeugmaschine,
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4 eine
Unteransicht des Gegenstandes aus 3,
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5 in
schematischer Darstellung, eine Perspektivansicht der Werkzeugmaschine
am Beginn der Montage der Verlängerung des Werkzeuges an
der Antriebseinheit,
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6 in
schematischer Darstellung, eine Vorderansicht auf die Werkzeugmaschine
am nach der Montage der Verlängerung des Werkzeuges an der
Antriebseinheit,
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7 in
schematischer Darstellung eine Draufsicht auf die Verlängerung
und das Werkzeug aus 1,
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8 in
schematischer, teils geschnittener Darstellung, eine Seitenansicht
auf die Verlängerung und das Werkzeug aus 1 unter
Einbeziehung des Anschlussbereiches der Antriebseinheit und
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9 in
schematischer, perspektivischer Darstellung, eine Draufsicht auf
die Verlängerung und das Werkzeug aus 1,
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In 1 ist
eine Werkzeugmaschine, nämlich ein Handschleifgerät 1,
mit einer Antriebseinheit 2 und einem Werkzeug 3 und
einer Verlängerung 4 dargestellt, wobei Verbindungsmittel
zur Verbindung der Verlängerung 4 des Werkzeuges 3 und
der Antriebseinheit 2 vorgesehen sind.
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Erfindungsgemäß sind
die Verbindungsmittel einerseits Bestandteil des Werkzeuges 3 und
andererseits Bestandteil der Antriebseinheit 2 und bilden eine
lösbare Verbindung zwischen dem Werkzeug 3 und
der Antriebseinheit 2 aus.
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Die 2, 5 bis 7 und 9 zeigen als
Verbindungsmittel des Werkzeuges 3 bzw. der Verlängerung 4 zwei
Unverlierbarkeitsnocken 5 und zwei Verdrehsicherungsnocken 6.
Beide Unverlierbarkeitsnocken 5 liegen sich diametral gegenüber, ebenso
die beiden Verdrehsicherungsnocken 6 und ragen radial vom
Anschlussbereich der Verlängerung 4 des Werkzeuges 3 nach
innen ab.
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Aus
den 1 bis 6 und 8 ist ersichtlich,
dass an der Außenoberfläche des Anschlussbereiches
der Antriebseinheit 2 Vertiefungen in Form einer umlaufenden
Nut 7 und nutförmigen Öffnungen 8 vorgesehen
sind. Die vier nutförmigen Öffnungen 8 weisen
zum freien Ende des Anschlussbereiches der Antriebseinheit bzw.
zur Verlängerung 4 hin. Auch die vier nutförmigen Öffnungen 8 sind
diametral gegenüberliegend angeordnet und weisen Abmessungen
auf, die mit denen der Unverlierbarkeits- und Verdrehsicherungsnocken 5, 6 korrespondieren.
Die aus den 3 bis 6 ersichtlichen, nicht
näher bezeichneten Ausnehmungen sind hinsichtlich der Verbin dung
zwischen Werkzeug 3 bzw. dessen Verlängerung 4 und
der Antriebseinheit 2 ohne Funktion.
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Die
umlaufende Nut 7 erstreckt sich oberhalb der nutförmigen Öffnungen 8,
welche einen Zugang zur umlaufenden Nut 7 ausbilden. Die
beiden Unverlierbarkeitsnocken 5 greifen in Montagestellung
in die umlaufende Nut 7 ein, während sich die
beiden Verdrehsicherungsnocken 6 in Montagestellung in
die nutförmigen Öffnungen 8 eingreifen.
Letzteres ist in den 2 und 6 dargestellt.
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Des
weiteren ist ein Spannmittel 9 vorgesehen, das eine Umfangsklemme 10 mit
zwei Laschen 11 sowie einer durch die Laschen 11 hindurch
geführten Schraubverbindung 12 zum Festspannen
umfasst. Die Umfangsklemme 10 des Spannmittels 9 legt
sich eng an den Anschlussbereich der Verlängerung 4 des
Werkzeuges 3 mit den nach innen abragenden Nocken 5, 6 an
und sitzt – wie aus den 2 und 6 ersichtlich – in
einer Aufnahme 13. Durch die teilweise Versenkung in der
Aufnahme 13 steht die Umfangsklemme 10 kaum vom
Anschlussbereich ab und vermindert so die Verletzungsgefahr. Das Spannmittel 9 umgreift – wie
in 6 gezeigt – die in Montagestellung einander überlappenden
Anschlussbereiche der Antriebseinheit 2 und der Verlängerung 4 des
Werkzeuges 3 und bildet eine kraftschlüssige Verbindung
aus, indem es eine Anpresskraft auf beide Anschlussbereiche ausübt.
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Die 5, 7 und 9 zeigen,
dass die Unverlierbarkeitsnocken 5 und die Verdrehsicherungsnocken 6 parallel
und auch koaxial zur Drehachse D1 voneinander beabstandet sind.
Die Unverlierbarkeitsnocken 5 weisen einen geringeren Abstand
zum freien Rand 14 des Anschlussbereiches der Verlängerung 4 auf
als die Verdrehsicherungsnocken 6. Die 7 zeigt,
dass die Unverlierbarkeits- und Verdrehsicherungsnocken 5, 6 einen
Winkel α von ca. 60° zwischen sich ein.
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Die
Verlängerung 4 des Werkzeuges 3 umfasst
eine Übertragungseinheit zur Übertragung der Antriebsbewegung
von der Antriebseinheit 2 auf das Werkzeug 3.
Die Übertragung der Antriebsbewegung wird erfindungsgemäß durch
eine Königswelle 15 mit je einem Kegelrad 16, 17 am
jeweiligen freien Ende, durch eine mit der Antriebseinheit 2 wirkverbundene Antriebswelle 18 mit
einem Kegelrad 19 und durch eine mit dem Werkzeug 3 wirkverbundene
Abtriebswelle 20 mit einem Kegelrad 21 realisiert,
wobei das Kegelrad 19 der Antriebswelle 18 mit
dem zur Antriebseinheit 2 weisenden Kegelrad 17 der
Königswelle 15 korrespondiert und dass das Kegelrad 21 der
Abtriebswelle 20 mit dem zum Werkzeug 3 weisenden
Kegelrad 16 der Königswelle 15 korrespondiert.
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Die
Kegelräder 16, 21 der Abtriebswelle 20 und
der Königswelle 15 und die Kegelräder 17, 19 der
Antriebswelle 18 und der Königswelle 15 sind senkrecht
zueinander angeordnet. Die Antriebswelle 18 ist in einem
Antriebsgehäuse 22, die Königswelle 15 in
einem Verlängerungsgehäuse 23 und die
Abtriebswelle 20 in einem Abtriebsgehäuse 24 angeordnet.
Flansche 25 stellen die Verbindung zwischen dem Antriebsgehäuse 22,
dem Verlängerungsgehäuse 23 und dem Abtriebsgehäuse 24 her.
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Die
Antriebswelle 18 dreht in einer Gleitbuchse 26 und
ist in einem Rillenkugellager 27 gelagert. Die Welle 28 der
Antriebseinheit 2 ragt in die Antriebswelle 18 und überträgt
die Drehbewegung. Mit 29 ist ein Wellensicherungsring bezeichnet,
der zum Zusammenhalt aller Bauteile beiträgt und in einer nicht
näher bezeichneten Nut sitzt.
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Die
Königswelle 15 ist in Rillenkugellagern 30 gelagert
und dreht um die Drehachse D2, auch hier ist ein Wellensicherungsring 31 vorgesehen.
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Die
Abtriebswelle 18 dreht in einer Gleitbuchse 32 um
die Drehachse D3 und ist in einem Rillenkugellager 33 gelagert.
Hier sind zwei Wellensicherungsringe 36, 37 vorgesehen.
Die Schleifscheibe 34 ist mittels Schraube 35 und
Sicherungsflansch 38 an der Abtriebswelle 20 gelagert.
Es ist ein Funkenschutz 39 vorgesehen, der am Flansch 25 zwischen Abtriebsgehäuse 24 und
Verlängerungsgehäuse 23 befestigt ist
und mittels eines Gleitstücks 40 verstellbar.
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Aus
den 1 und 7 bis 9 ergibt sich,
dass die Verlängerung 4 in einem hier nicht bezeichneten
Winkel von 0° radial zur Drehachse der Antriebseinheit 2 bzw.
der Welle 28, die mit der Drehachse D1 der Antriebswelle 18 fluchtet,
angeordnet ist.
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Die 1, 8, 9 zeigen,
dass das Werkzeug 3 derart am freien Ende der Verlängerung 4 angeordnet
ist, dass es in Montagestellung auf der Seite der Verlängerung 4 angeordnet
ist, die von der Antriebseinheit 2 abgewandt ist. Die Schleifscheibe 34 weist
im Ruhezustand quasi nach unten.
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Das
Verfahren zur Montage des Handschleifgerätes, wobei das
Werkzeug 3 bzw. hier dessen Verlängerung 4 mit
der Antriebseinheit 2 verbunden wird, wird ganz allgemein
dadurch ausgeführt,
- • dass
zunächst die Unverlierbarkeit der Verlängerung 4 an
der Antriebseinheit 2 hergestellt wird,
- • dass die Verlängerung 4 gegen Verdrehung
gesichert wird und
- • dass ein reversibler Kraftschluss hergestellt wird,
so dass die der Unverlierbarkeit und der Verdrehsicherung dienenden
Verbindungsmittel fixiert werden und auch wieder lösbar
sind.
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Konkret
werden
- • zunächst die Unverlierbarkeitsnocken 5 durch die
nutförmigen Öffnungen 8 der Antriebseinheit 2 hindurch,
parallel zur Drehachse D1, in eine umlaufende Nut 7 eingebracht
werden,
- • die Unverlierbarkeitsnocken 5 in der umlaufenden
Nut 7 koaxial um die Drehachse D1 so verdreht werden, dass
sie aus dem Bereich der Öffnungen 8 gelangen und
die Unverlierbarkeit des Werkzeuges parallel zur Drehachse D1 herstellen,
wobei der Drehwinkel in etwa dem Winkel α entspricht, den
die Unverlierbarkeits- und Verdrehsicherungsnocken 5, 6 zwischen
sich einschließen,
- • beim Verdrehen der Unverlierbarkeitsnocken 5 Verdrehsicherungsnocken 6 formschlüssig
in die nutförmigen Öffnungen 8 der Antriebseinheit 2 gelangen
und
- • über das Spannmittel 9 ein reversibler
Kraftschluss hergestellt wird, der das Spiel der Unverlierbarkeits-
und Verdrehsicherungsnocken 5, 6 auf Null reduziert.
-
Die
Verdrehung der Unverlierbarkeitsnocken 5 in der Nut 7 wird
solange ausgeführt, bis die Verdrehsicherungsnocken 6 in
die nutförmigen Öffnungen 8 einrasten
und so die Verdrehsicherung ausbilden.
-
Die
Demontage erfolgt dadurch, dass
- • zur
Lösung der Verbindung der Kraftschluss des Spannmittels 9 durch
Lösen der Schraubverbindung 12 aufgehoben wird,
- • die Verdrehsicherungsnocken 6 von der Antriebseinheit 2 weg,
parallel zur Drehachse D1 bewegt werden, so dass die Verdrehsicherung
aufgehoben wird,
- • die Unverlierbarkeitsnocken 5 in der umlaufenden
Nut 7 solange gedreht werden, bis sie die nutförmigen Öffnungen 8 erreichen,
und so die Unverlierbarkeit aufgehoben wird und
- • dass die Unverlierbarkeitsnocken 5 schließlich vollständig
durch die nutförmigen Öffnungen 8 hindurch
geführt werden und so die Lösung der Verlängerung 4 des
Werkzeuges 3 von der Antriebseinheit 2, bzw. die
Demontage, abgeschlossen ist.
-
Hinsichtlich
weiterer, in den Figuren nicht gezeigter Merkmale wird auf den allgemeinen
Teil der Beschreibung verwiesen.
-
Abschließend
sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße
Lehre nicht auf das voranstehend erörterte Ausführungsbeispiel
eingeschränkt ist. Vielmehr sind die unterschiedlichsten
Ausbildungen der Werkzeuge mit oder ohne Verlängerung sowie
alternative Verbindungstechniken/Kraftübertragungen möglich.
-
- 1
- Handschleifgerät
- 2
- Antriebseinheit
- 3
- Werkzeug
- 4
- Verlängerung
- 5
- Unverlierbarkeitsnocken
- 6
- Verdrehsicherungnocken
- 7
- Umlaufende
Nut
- 8
- Nutförmige Öffnung
- 9
- Spannmittel
- 10
- Umfangsklemme
- 11
- Lasche
- 12
- Schraubverbindung
- 13
- Aufnahme
- 14
- Freier
Rand
- 15
- Königswelle
- 16
- Kegelrad
- 17
- Kegelrad
- 18
- Antriebswelle
- 19
- Kegelrad
- 20
- Abtriebswelle
- 21
- Kegelrad
- 22
- Antriebsgehäuse
- 23
- Verlängerungsgehäuse
- 24
- Abtriebsgehäuse
- 25
- Flansch
- 26
- Gleitbuchse
- 27
- Rillenkugellager
- 28
- Welle
von 2
- 29
- Wellensicherungsring
- 30
- Rillenkugellager
- 31
- Wellensicherungsring
- 32
- Gleitbuchse
- 33
- Rillenkugellager
- 34
- Schleifscheibe
- 35
- Schraube
- 36
- Wellensicherungsring
- 37
- Wellensicherungsring
- 38
- Sicherungsflansch
- 39
- Funkenschutz
- 40
- Gleitstück
- D1
- Drehachse
Antriebswelle
- D2
- Drehachse
Königswelle
- D3
- Drehachse
Abtriebswelle
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102004043397
A1 [0005]
- - DE 2325122 [0006]