BeSchreibung
Titel
Werkzeugmaschine, insbesondere handgehaltene Werkzeugmaschine
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine handgehaltene Werkzeugmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
Werkzeugmaschinen der vorgenannten Art sind aus der EP 1 598 126 Bl bekannt. Sie sind als Stichsägen ausgestaltet, bei denen als hubbeweglich anzutreibendes Arbeitswerkzeug ein Sägeblatt vorgesehen ist, das über eine hubbeweglich anzutreibende Hubstange als Antriebsglied beaufschlagt ist.
Bei ausschließlich hubbeweglichem Antrieb des Sägeblattes arbeitet die Stichsäge im Normalbetrieb, d.h. mit in Richtung der Längsachse der Stichsäge ausgerichtetem Sägeblatt. Ist dem hubbeweglichen Antrieb mit in Richtung der Längsachse der
Stichsäge liegender Sägeblattebene eine Schwenkbewegung um eine quer zur Sägeblattebene liegende Schwenkachse überlagert, so arbeitet die Maschine im Pendelhubmodus.
Eine weitere Betriebsart ist gegeben, wenn die Stichsäge manuell oder autonom als so genannte Scrolling Jig Saw betrieben wird. Dann ist zusätzlich zum Hubantrieb des Sägeblattes eine Verdrehbarkeit des Sägeblattes um eine in dessen Längsrichtung verlaufende Drehachse gegeben, so dass durch Verdrehung des Sägeblattes die jeweilige Arbeitsrichtung im Wesentlichen einzustellen ist.
Diese Verdrehbarkeit des Sägeblattes um seine Längsachse ist im Normalmodus gesperrt und im Pendelhubmodus schwieriger zu realisieren, und es ist deshalb eine Verriegelungsanordnung vorgesehen, über die das Antriebsglied in Form der Hubstange und das Arbeitswerkzeug in Form des Sägeblattes in ihrer Drehstellung zueinander festzulegen sind. Diese
Verriegelungsanordnung weist Verriegelungselemente auf, die über in Drehrichtung einander gegenüberliegende Stützzonen gegeneinander abgestützt sind, deren eine an einer Aufnahmeöffnung und deren andere an einem Eingriffsteil vorgesehen ist.
Lässt die Verriegelungsanordnung ein Drehspiel zu, so treten im Normal- und auch im Pendelhubmodus Änderungen in der Winkelstellung der Sägeblattebene zur Längsachse der Stichsäge auf, die die Arbeitsgenauigkeit beeinträchtigen und die nicht hingenommen werden können, wenn eine hohe Arbeitsqualität angestrebt wird.
Dieses Problem ist in gleicher Weise bei Werkzeugmaschinen gegeben die in ihrem maschinenseitigen Aufbau- und/oder ihrer Arbeitsweise vom Arbeitwerkzeug abgesehen - dem von Stichsägen ähnlich sind, wie etwa Scheren oder Nager.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art, die in unterschiedlichen Betriebsarten zu betreiben ist, dahingehend auszugestalten, dass über die Verriegelungsanordnung in jenen Betriebsarten, in denen eine Verdrehung des Arbeitswerkzeuges, also bei Stichsägen des Sägeblattes, ausgeschlossen sein soll, eine spielfreie Fixierung des entsprechenden Freiheitsgrades gegeben und somit eine drehlagenstabile Ausrichtung des Arbeitswerkzeuges sichergestellt ist.
Dies wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 erreicht, demzufolge die Verriegelungsanordnung bezüglich zumindest eines ihrer Verriegelungselemente in Eingriffsrichtung auf das andere Verriegelungselement einander gegenüberliegende und aufeinander zulaufende quer zur Drehrichtung verlaufende Stützzonen aufweist, die eingeschoben formschlüssig gegen die Stützzonen des anderen Verriegelungselementes anliegen. Anstelle einer formschlüssigen Verriegelung kann eine Fixierung auch über eine Klemmhalterung, beispielsweise über radial zur Hubstange zugreifende Klemmbacken erfolgen, was im Hinblick auf weitere zusätzliche Funktionen zweckmäßig sein kann, so beispielsweise die Festlegung der Hubstange in sonstigen Drehstellungen, wobei über seine solche Klemmhalterung auch Drehspielbereiche vorgegeben werden können.
Die dadurch erreichte Formschlussverbindung schließt Drehspiele aus, die die Funktionalität der Werkzeugmaschine beeinträchtigen könnten und kann deshalb mit Vorteil auch zur Kalibrierung der Werkzeugmaschine und zur Definition eines Bezugspunktes, so insbesondere des Nullpunktes bei einer Werkzeugmaschine genutzt werden, die wie bei der bekannten Lösung in verschiedenen Betriebsweisen zu betreiben sind, und dies auch bei gegebenenfalls automatisierter oder halbautomatisierter Führung der Werkzeugmaschine.
Die Verriegelungsanordnung kann sowohl zur Drehfixierung eines hubbeweglich angetriebenen Antriebsgliedes oder Werkzeuges benutzt werden, wie auch bei Ausgestaltungen, bei denen die Drehlagenfixierung des Antriebsgliedes oder Werkzeuges unter Vermittlung eines Verbindungselementes erfolgt, das zwischen der Verriegelungsanordnung und dem Antriebsglied oder Werkzeug liegt und in Hubrichtung verschieblich, aber drehfest zu dem Antriebsglied oder Werkzeug festgelegt ist, also Hubbewegungen von Antriebsglied oder Werkzeug nicht mitmacht und damit hublagenfest arbeitet. Insbesondere bietet die Anordnung eines der Verriegelungselemente, bevorzugt der Aufnahmeöffnung am Verbindungselement auch die Möglichkeit, auf die Aufnahmeöffnung
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mit dem Eingriffsteil als anderem Verriegelungselement radial oder axial zuzugreifen.
Um mit möglichst geringen Betätigungs- und Haltekräften für die Verriegelungsanordnung arbeiten zu können ist es zweckmäßig, wenn die Stützzone eines jeweiligen Verriegelungselementes zur jeweiligen Eingriffsrichtung nur flach geneigt sind, wobei das Eingriffsteil auf seine Eingriffslage zweckmäßigerweise federbelastet ist, so dass die Verriegelungselemente nicht zu hart ineinandergepresst werden müssen und auch keine hohen
Anforderungen an die Fertigungstoleranzen erforderlich sind. Die zur Eingriffsrichtung flache Neigung der Stützzonen, und damit, bei keilförmiger Ausbildung von Aufnahmeöffnung und/oder Eingriffsteil , steile Anstellung der Flanken sichert auch bei hohen Querkräften auf das jeweilige Arbeitswerkzeug, so bei
Stichsägen das Sägeblatt die jeweilige Drehlage, ohne dass sich besonders hohe Abdrängkräfte ergeben. Die auftretenden Abdrängkräfte können durch die zumindest in Annäherung senkrecht zur Drehrichtung wirkende Federabstützung auch bei verhältnismäßig kleinen Federkräften aufgenommen werden.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen. Es zeigen :
Fig. 1 eine schematisierte Darstellung der als handgeführte
Werkzeugmaschine ausgestalteten, elektrisch anzutreibenden Stichsäge, für die unterschiedliche
Betriebsweisen vorgesehen sind,
Fig. 2 eine schematisierte Darstellung der für die Führung und Betätigung des Sägeblattes vorgesehenen
HubStangenanordnung,
Fig. 3 und 4 eine Darstellung des Details A der in Fig. 2 verwendeten Verriegelungsanordnung in Seitenansicht und Draufsicht, sowie
Fig. 5 und 6 schematische Darstellungen von unterschiedlichen Verriegelungsanordnungen .
In Fig. 1 ist als handgehaltene Werkzeugmaschine 1 eine
Stichsäge 2 dargestellt, die ein Gehäuse 3 aufweist und die über eine Fußplatte 4 auf einem Werkstück 5 verschieblich abgestützt ist. Im in Arbeitsrichtung 6 vorderen Bereich der Stichsäge 2 weist diese als Arbeitwerkzeug 7 ein Sägeblatt 8 auf. Dieses greift im Arbeitsbetrieb in das Werkstück 5 ein.
In Hochrichtung gegenüberliegend zur Fußplatte 4, die um eine in Arbeitsrichtung 6 verlaufende, zur nicht dargestellten Längsachse der Stichsäge 2 parallele Schwenkachse zum Gehäuse 3 feststellbar angeordnet ist, ist eine bügelartige Handhabe 11 vorgesehen, deren Griffbügel 12 sich in Arbeitsrichtung 6 erstreckt und frontseitig in den Stirnwandbereich 13 des Gehäuses 3 einläuft. Dieser läuft nach oben in einen Führungsknauf 14 aus. Im Bereich der Handhabe 11 ist im Wesentlichen untergreifend zum Griffbügel 12 eine
Schalteranordnung 15 vorgesehen, über die die Stichsäge 2 ein- und auszuschalten ist. Unterschiedliche Betriebsarten der Stichsäge 2 lassen sich über die längsseitlich am Gehäuse 3 vorgesehene Schalteinrichtung 16 einstellen.
Der Stirnwandbereich 13 des Gehäuses 3 ist gegen die Fußplatte 4 zulaufend stufig abgesetzt. Die sich entgegen der Arbeitsrichtung 6 erstreckende Stufe 17 überdeckt die Werkzeugaufnahme 18, über die das als Arbeitswerkzeug 7 vorgesehene Sägeblatt 8 gehalten ist.
Das Sägeblatt 8 ist hubbeweglich (Pfeil 19) angetrieben. Ferner ist das Sägeblatt 8 um eine quer zur Sägeblattebene, also auch quer zur Sägerichtung verlaufende Schwenkachse, die nicht gezeigt ist, über einen Stellantrieb 20 hubbeweglich (Pfeil 23) . Nicht gezeigt ist in Fig. 1 ferner ein Schwenkantrieb, über den das Sägeblatt 8, wie durch den Pfeil 21 veranschaulicht, um eine
in Richtung seiner Längsachse verlaufende Drehachse 22 verschwenkbar ist, womit das Sägeblatt 8 in zu seiner Geradeausarbeitsrichtung winklige Arbeitsrichtungen verstellbar ist. Entsprechend diesem Aufbau kann die Stichsäge 2 in unterschiedlichen Arbeitsweisen betrieben werden, einmal in Geradeausarbeitsrichtung bei in Arbeitsrichtung 6 sich erstreckender Ebene des Sägeblattes 8. Zum anderen im Pendelhubbetrieb, in dem dem Sägehub in Richtung des Pfeiles 19 eine Pendelhubbewegung in Richtung des Pfeiles 23 überlagert ist, und zwar durch rückenseitige Beaufschlagung des Sägeblattes 8 über die hubbeweglich angeordnete Abstützung. Und zum Dritten ist ein Betrieb der Säge als Scrolling Jig Saw möglich, bei dem das Sägeblatt 8, wie durch den Pfeil 21 angedeutet, zusätzlich zur Hubbewegung in Richtung des Pfeiles 19 um die Drehachse 22 in verschiedene zur Geradeausarbeitsstellung winklige Arbeitslagen verstellbar ist.
Für die Geradeausarbeitsstellung ist ebenso wie für den Pendelhubbetrieb eine der Geradeausarbeitsstellung entsprechende Ausrichtung des Sägeblattes 8 gezeigt, in der die Sägeblattebene sich in Arbeitsrichtung, und damit in Richtung der Längsachse der Stichsäge 2 erstreckt. Abweichungen hiervon haben nachteilige Auswirkungen auf das Arbeitsergebnis und beeinträchtigen eine der Geradeausarbeitsrichtung entsprechende geradlinige Schnittführung. Für den Scrolling-Modus ist demgegenüber die Verdrehbarkeit des Sägeblattes 8 um dessen Drehachse 22 Voraussetzung. Um zu einem guten Arbeitsergebnis zu kommen, muss deshalb das Sägeblatt 8 in seiner der Geradeausarbeitsrichtung entsprechender Solllage spielfrei verriegelbar sein und die Drehung des Sägeblattes 8 um dessen
Drehachse 22 darf nur für den Scrolling-Modus freigegeben sein.
Fig. 2 zeigt in einer stark vereinfachten Darstellung als Antriebsglied 10 die in Verlängerung einer in Richtung des Pfeiles 19 hubbeweglich angetriebenen Hubstange 24 liegende
Werkzeugaufnahme 18. Der Hubantrieb für die Hubstange 24 ist bei 25 angedeutet. Ferner ist die Hubstange 24 gehäuseseitig über
ein Lager 27 für den Pendelhubbetrieb schwenkbar abgestützt. Die diesbezügliche, zur Drehachse 22 senkrecht verlaufende Schwenkachse ist bei 28 angedeutet. Am Rücken 9 des Sägeblattes 8, das in der Sägeblattaufnahme 18 gehalten ist, greift die Abstützung 20 ein, über die das Sägeblatt 8 mit der Hubstange 24 im Pendelhubbetrieb in Richtung des Pfeiles 23 verstellbar ist. Die Verdrehung des Sägeblattes 8 um die Drehachse 22 erfolgt über ein Verbindungselement 29, das in Richtung des Pfeiles 21 um die Drehachse 22 verdrehbar angetrieben ist und das seinerseits zur Hubstange 24 in Hubrichtung (Pfeil 19) verschieblich ist, in Bezug auf die Drehrichtung 21 und die Drehachse 22 aber drehfest zur Hubstange 24 festgelegt ist.
Dementsprechend kann die Verdrehung des Sägeblattes 8 und der Hubstange 24 um die Drehachse 22 dadurch blockiert werden, dass das Verbindungselement 29 gegen Drehbewegungen um die Drehachse 22 über eine Verriegelungsanordnung 30 blockiert wird. Eine entsprechende Blockade ist unter anderem auch dadurch erreichbar, dass die Hubstange 24 unmittelbar über eine entsprechende Verriegelungsanordnung blockiert wird. Das Schema der in Fig. 2 gezeigten Verriegelungsanordnung 30 wird nachstehend anhand der Fig. 5 erläutert. Fig. 6 zeigt eine Verriegelungsanordnung 31 im Schema, wie sie zur unmittelbaren Verrieglung der Hubstange 24 eingesetzt werden kann.
Fig. 5 veranschaulicht das Verbindungselement 29 mit daran angreifender Verriegelungsanordnung 30. Die
Verriegelungsanordnung 30 umfasst zwei Verriegelungselemente 32, 33, wobei das Verriegelungselement 32 veranschaulicht ist als zum Verbindungselement 29 auskragender Ausleger und eine Aufnahmeöffnung 34 enthält. Zu dieser Aufnahmeöffnung 34 korrespondiert seitens des Verriegelungselementes 33 ein Eingriffsteil 35. Entsprechend der in Hubrichtung entlang der Drehachse 22 lagefesten Anordnung des Verbindungselementes 29 ist auch das Verriegelungselement 32 in Hubrichtung lagefest, während das Verriegelungselement 33, wie über den Pfeil 36 veranschaulicht hubbeweglich verstellbar ist. Dadurch kann das
Eingriffsteil 35 aus seiner formschlüssigen Eingriffslage zur Aufnahmeöffnung 34 verstellt werden, so dass eine Verdrehung des Sägeblattes 8 um die Drehachse 22 möglich ist. Schematisch ist angedeutet, dass das Eingriffsteil 35 auf seine Eingriffslage zur Aufnahmeöffnung 34 über eine federnde Abstützung 37 belastet ist. Die zur Verstellung des Eingriffsteiles in Richtung des Pfeiles 36 vorgesehene Stelleinrichtung ist nicht dargestellt.
Fig. 5 zeigt, dass die Aufnahmeöffnung 34 und das Eingriffsteil 35 in Richtung auf ihre Eingriffslage quer zur Drehrichtung 21 sich erstreckende Stützzonen 38 aufweisen. Diese sind verhältnismäßig steil angestellt, so dass abzustützende Drehmomente nur verhältnismäßig kleine Hubkräfte zur Folge haben, die über die federnde Abstützung 37 auch bei schwacher Federauslegung abgefangen werden können.
Der Prinzipdarstellung gemäß Fig. 5 entspricht die Darstellung der Verriegelungsanordnung 30 in den Figuren 2 bis 4, weswegen entsprechende Bezugszeichen verwendet werden. Auch hier ist das Verriegelungselement 32 zum hülsenförmigen Verbindungselement 29 lagefest und enthält die Aufnahmeöffnung 34, in die das Eingriffsteil 35 eingreift, das über die federnde Abstützung 37 allerdings nicht gegen das Verbindungselement 29 abgestützt ist, sondern über eine gehäuseseitige Stütze 39.
Die Konizität der Verbindungselemente 32 ist auch im Hinblick auf die Ausrichtung auf die jeweilige Eingriffsstellung zweckmäßig, und es ist deshalb auch die in Längsrichtung der Hubstange 24 verlaufende Aufnahmeöffnung 41 des Verriegelungselementes 40 im Querschnitt keilförmig gestaltet. Als zum Verriegelungselement 40 korrespondierendes Verriegelungselement 42 ist ein Eingriffsteil 43 vorgesehen, das keil- oder stiftförmig ausgebildet sein kann und das in seiner hier vorgesehenen stiftförmigen Ausbildung in einer Spitze 44 ausläuft, deren Spitzenwinkel dem Keilwinkel der Aufnahmeöffnung 41 zumindest nahezu entspricht. Das Prinzip der Verriegelungsanordnung gemäß Fig. 6 entspricht jenem gemäß Fig.
5 und in der Darstellung gemäß Fig. 6 ist zur Vereinfachung die federnde Beaufschlagung des Eingriffsteils 43 nicht gezeigt, wie auch die diesem zugeordnete Stelleinrichtung.