DE102016225719A1

DE102016225719A1 - Werkzeugmaschine mit mindestens einer Motorachse und einer Abtriebsachse

Info

Publication number: DE102016225719A1
Application number: DE102016225719.6A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Kuehn
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2018-06-21
Also published as: CN110099775B; US20190329441A1; WO2018114893A1; EP3558607A1; CN110099775A; US11440213B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine (10), insbesondere Oberfräse, mit mindestens einem auf eine Motorwelle (16) wirkenden elektromotorischen Antrieb (12), wobei die Motorwelle (16) mit dem elektromotorischen Antrieb (12) eine Motorachse (18) definiert, die koaxial zur Motorwelle (16) liegt, und mit mindestens einer Abtriebswelle (20), wobei die Abtriebswelle (20) eine Abtriebsachse (26) definiert, die koaxial zur Abtriebswelle (20) liegt. Es wird vorgeschlagen, dass die Motorachse (18) und die Abtriebsachse (26) im Wesentlichen parallel und beabstandet zueinander angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit mindestens einer Motorachse und einer Abtriebsachse.
Stand der Technik
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine ist bevorzugt als Oberfräse ausgebildet. Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat den Vorteil, besonders leistungsfähig zu sein
Es wird vorgeschlagen, dass mindestens eine Motorachse von einem auf eine Motorwelle wirkenden elektromotorischen Antrieb definiert wird, die koaxial zur Motorwelle liegt. mindestens einer Abtriebswelle definiert eine Abtriebsachse, die koaxial zur Abtriebswelle liegt. Vorteilhafterweise sind die Motorachse und die Abtriebsachse im Wesentlichen parallel und beabstandet zueinander angeordnet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt der Abstand zwischen der Motorachse und der Abtriebsachse bevorzugt zwischen 50 mm und 80 mm insbesondere zwischen 60 mm und 70 mm Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen der Motorachse und der Abtriebsachse aber 65 mm.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt der Abstand zwischen der Motorachse und der Abtriebsachse bevorzugt zwischen 15 mm und 60 mm, insbesondere zwischen 40 mm und 20 mm. Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen der Motorachse und der Abtriebsachse aber 24 mm.
Vorteilhaft erfolgt die Drehmomentübertragung vom elektromotorischen Antrieb auf die Abtriebswelle über einen Riementrieb. Somit ist eine besonders verschleißfreie Drehmomentenübertragung möglich.
Vorteilhafterweise weist das erste Gehäuse mindestens eine Handauflagefläche auf. Hierbei wird die Handauflagefläche von der Abtriebsachse der Abtriebswelle geschnitten. Somit ist eine besonders ergonomische Führung der Handwerkzeugmaschine durch einen Bediener möglich.
Mindestens ein Bedienelement ist an und/oder in einem Nahbereich der Handauflagefläche angeordnet. Smit kann der Bediener das Bedienelement mühelos während der Benutzung der Handwerkzeugmaschine bedienen, ohne die Handauflagefläche mi der Hand verlassen zu müssen.
Zwei Verstellelemente sind vorteilhaft an der Werkzeugmaschine angeordnet, wobei die zwei Verstellelemente in dem Raum, der zwischen der parallelen Anordnung von Motorwelle und Abtriebswelle entsteht, angeordnet sind. Somit kann vorteilhaft die Fräsentiefe grob und fein eingestellt werden.
Es wird vorgeschlagen, dass eine Grundplatte an den Verstellelementen angeordnet ist, wobei die Grundplatte asymmetrisch an der Abtriebswelle angeordnet ist.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
Figurenliste
In den Zeichnungen sind Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine gezeigt.
Es zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
3 einen Riementrieb
4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
5 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
6 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
7 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine in schematischer Darstellung,

Beschreibung
Für die in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen vorkommenden gleichen Bauteile werden dieselben Bezugszahlen verwendet.
1 zeigt eine als Oberfräse ausgebildete Werkzeugmaschine 10. Ein elektromotorischer Antrieb 12 ist in einem ersten Gehäuse 14 angeordnet. Der elektromotorische Antrieb 12 ist mit einer Motorwelle 16 verbunden. Die Motorwelle 16 bildet zusammen mit dem elektromotorischen Antrieb 12 eine Motorachse 18. Die Motorachse 18 ist eine theoretische Achse, die koaxial zur Motorwelle 16 liegt. Eine Abtriebswelle 20 ist ebenfalls im ersten Gehäuse 14 angeordnet. Die Abtriebswelle 20 setzt sich in einer Werkzeugspindel 22 fort. Es ist aber auch denkbar, dass die Abtriebswelle 20 über eine Kupplung mit der Werkzeugspindel 22 verbunden ist. Es ist aber auch denkbar, dass die Abtriebswelle 20 über ein konventionelles Getriebe oder einen Riementrieb mit der Werkzeugspindel 22 verbunden ist. Die Werkzeugspindel 22 trägt einen Werkzeughalter 24. Der Werkzeughalter 24 ist beispielsweise eine Spannzange. In die Spannzange wird ein Bearbeitungswerkzeug gesteckt und mittels einer Überwurfmutter festgespannt. Das Bearbeitungswerkzeug ist beispielsweise ein Fräswerkzeug. Die Werkzeugmaschine 10 ist geeignet zum Fräsen von Nuten beziehungsweise zum Kantenfräsen. Die Abtriebswelle 20 definiert eine Abtriebsachse 26, die koaxial zur Abtriebswelle 20 liegt. Die Abtriebsachse 26 ist eine theoretische Achse, die koaxial zur Abtriebswelle 20 liegt.
Erfindungsgemäß sind die Motorachse 18 und die Abtriebsachse 26 parallel und beabstandet zueinander angeordnet. In der erfindungsgemäßen Ausführung liegt der Abstand zwischen der Motorachse 18 und die Abtriebsachse 26 zwischen 50 mm und 80 mm, insbesondere zwischen 60 mm und 70 mm. Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen der Motorachse 18 und der Abtriebsachse 26 aber 65 mm.
Für eine besonders platzsparende Ausführung liegt der Abstand zwischen der Motorachse 18 und die Abtriebsachse 26 in der Ausführungsform nach 2 zwischen 15 mm und 60 mm, insbesondere zwischen 40 mm und 20 mm. Bevorzugt beträgt der Abstand zwischen der Motorachse 18 und der Abtriebsachse 26 aber 24 mm.
Wie in 1 ersichtlich, ist der elektromotorische Antrieb 12 über einen Riementrieb 28 mit der Abtriebswelle 20 verbunden. Beginnt der elektromotorische Antrieb 12 zu drehen, überträgt er ein Drehmoment beziehungsweise eine Rotationsbewegung an die Motorwelle 16. Auf der Motorwelle 16 ist eine erste Riemenscheibe 30 angeordnet. Eine zweite Riemenscheibe 32 sitzt auf der Abtriebswelle 20 parallel zur ersten Riemenscheibe 30 über der ersten Riemenscheibe 30 und der zweiten Riemenscheibe 32 ist ein Riemen 34 gespannt, der das Drehmoment von der Motorwelle 16 auf die Abtriebswelle 20 überträgt.
In der erfindungsgemäßen Ausführungsform weist der Riementrieb 28 eine Untersetzung von 0,9 bis 4,0 besonders von 1,0 bis 2,5, bevorzugt jedoch von 1,7 auf. Insbesondere ist das Untersetzungsverhältnis des Riementriebs 28 jedoch anpassbar.
3 zeigt ein System, in dem sich das Untersetzungsverhältnis des Riementriebs 28 anpassen lässt. Hierzu ist an der ersten Riemenscheibe 30 ein nicht näher dargestellter Aktor angebracht. Neben einem Aktor kann auch ein mechanisches Stellelement, wie z.B. ein Stellrad an der ersten Riemenscheibe 30 angebracht sein. Bewegt der Aktor eine nicht näher dargestellte Schubstange in Richtung eines ersten Riemenscheibenpaares wird die erste Riemenscheibe 40 des ersten Riemenscheibenpaares in Richtung des zweiten Riemenscheibe 42 des ersten Riemenscheibenpaares gedrückt, wodurch sich der Abstand zwischen der ersten Riemenscheibe 40 des ersten Riemenscheibenpaares und der zweiten Riemenscheibe 42 des ersten Riemenscheibenpaares verringert wird. Der Riemen 34 wird dadurch nach außen gedrückt. Da die Länge des Riemens 34 konstant ist, passt sich ein zweites Riemenscheibenpaar an. Die erste Riemenscheibe 44 des zweiten Riemenscheibenpaares ist gegenüber einer zweiten Riemenscheibe 46 des zweiten Riemenscheibenpaares axial verschiebbar gegen eine Federkraft. Wird der Wirkdurchmesser auf dem ersten Riemenscheibenpaar erhöht, erhöht sich der Zug auf den Riemen 34 und die beiden Riemenscheiben 44, 46 des zweiten Riemenscheibenpaares werden gegen ihre Federkraft auseinander gedrückt. Die Federkraft ist so ausgelegt, dass der Riemen 34 bei den zu erwartenden Drehmomenten nicht durchrutscht. Des Weiteren ist es vorstellbar, dass eine mechanische Kopplung oder ein weiterer Aktor für die Anpassung des zweiten Riemenscheibenpaares vorgesehen ist. Der Riemen 34 kann als Zahnriemen, als Flachriemen, als Keilriemen, als Bandriemen, als Schnurriemen, als Kette oder dergleichen ausgeführt sein. Mit einem solchen Getriebe ist es möglich, die Werkzeugmaschine 10 über das Untersetzungsverhältnis an die jeweiligen Arbeitsverhältnisse optimal anzupassen. Die Anpassung kann automatisch über die Werkzeugmaschine 10 und einer Elektronik in der Werkzeugmaschine 10 erfolgen oder ein Anwender der Werkzeugmaschine 10 kann eine Einstellung über Bedienelemente an der Werkzeugmaschine oder über ein Smartphone, Mobile Device oder ähnliches vornehmen.
4 zeigt, dass die Werkzeugmaschine 10 eine Handauflagefläche 50 aufweist. Dazu bildet das erste Gehäuse 14 die Handauflagefläche 50. Die Handauflagefläche 50 wird dabei von der Abtriebsachse 26 der Abtriebswelle 20 geschnitten. Die Finger eines Anwenders der Werkzeugmaschine 10 umgreifen dabei gleichzeitig einen Bereich der Werkzeugmaschine 10, der über der Abtriebswelle 20 im ersten Gehäuse 16 liegt. Zur besseren Handhabung kann dieser Bereich eine Verjüngung aufweisen. Ein Handanschlag 52 ist benachbart zur Handauflagefläche 50 angeordnet. Am Handanschlag 52 stoppt die Hand eines Bedieners der Werkzeugmaschine 10 und führt die Werkzeugmaschine 10 in eine bevorzugte Arbeitsrichtung R. Durch die Handanschlagfläche in Arbeitsrichtung R kann die Werkzeugmaschine 10 überwiegend über eine Andruckkraft aus dem Arm eines Anwenders der Werkzeugmaschine 10 geführt werden, ohne das eine große Greifkraft erforderlich ist.
Die Werkzeugmaschine 10 im Ausführungsbeispiel in 3 ist als batteriebetriebene Werkzeugmaschine 10 ausgeführt.
Der Bereich der Aufnahme der wiederaufladbaren Batterie 54 kann entgegen der bevorzugten Arbeitsrichtung geneigt werden. Dadurch entsteht ein ergonomisches Design bezüglich für eine Hand angenehm zu greifende Griffmulde. Zugleich verlagert sich der Schwerpunkt des Geräts ins Zentrum der Werkzeugmaschine 10 und führt zu einem kompakten Design der Werkzeugmaschine 10.
5 zeigt eine zweite Ausführungsform der Werkzeugmaschine 10 als netzbetriebene Werkzeugmaschine 10.
Bei einer netzbetriebenen Werkzeugmaschine 10 ist die Motorwelle 16 tendenziell höher als die Abtriebswelle 20. Dieser Bereich kann dann als Handanschlag 52 für die Hand in bevorzugter Arbeitsrichtung R dienen.
Es ist sowohl für die bevorzugte Variante der batteriebetriebenen Werkzeugmaschine 10, als auch für die netzbetriebene Variante denkbar, die Handauflagefläche oberhalb des elektromotorischen Antriebs zu platzieren.
6 zeigt eine dritte Ausführungsform der Werkzeugmaschine 10. Die Werkzeugmaschine 10 weist ein Bedienelement 60 auf. Das Bedienelement 60 ist an und/oder in einem Nahbereich der Handauflagefläche angeordnet. Das Bedienelement 60 ist als Drückerkappe ausgeführt. Bei Betätigung der Drückerkappe wird die Werkzeugmaschine 10 eingeschaltet und der elektromotorische Antrieb 12 aktiviert.
Das Bedienelement 60 ist so geformt, dass es beim Drücken in Arbeitsrichtung R mit der Gehäuseaußenwand des ersten Gehäuses 14 bündig abschließt.
Da das Bedienelement 60 versehentlich betätigt werden kann und somit ein Sicherheitsrisiko darstellen könnte, ist ein zweiter Schalter 62 dazu vorgesehen, von einem Anwender der Werkzeugmaschine 10 bewusst gleichzeitig oder kurz vor Betätigung des Bedienelements 60 betätigt zu werden. Es ist aber auch denkbar, dass der zweite Schalter 62 als Entriegelungsschalter für das Bedienelement 60 ausgeführt ist.
Alternativ können sowohl das Bedienelement 60 als auch der sicherheitsrelevante zweite Schalter 62 als berührungslose Schalter, wie beispielsweise kapazitive Schalter ausgeführt sein.
Alternativ können sowohl das Bedienelement 60 als auch der sicherheitsrelevante zweite Schalter 62 durch mindestens einen der folgenden Sensoren ersetzt werden, wobei die Liste nicht abschließend ist:

■ Ein Beschleunigungssensor, der eine Vibration der Werkzeugmaschine 10 erfasst, die beispielsweise durch Schütteln, durch eine oder mehrere vordefinierte Bewegungen oder durch einen Stoß beim Aufsetzen des Geräts auf die Arbeitsfläche ausgelöst wird.
■ Ein Temperatursensor, bevorzugt ein Thermoelement, der die Wärme am Handgriff bzw. die Wärme eines einzelnen oder mehrerer Finger an einer bestimmten Stelle der Gehäuseoberfläche des ersten Gehäuses 14 der Werkzeugmaschine 10 erfasst.
■ Ein optischer Sensor bzw. eine Lichtschranke, der von der Hand oder von einem oder mehreren Fingern bedeckt bzw. freigegeben wird und diese Zustandsänderung erfasst.

7 zeigt eine Werkzeugmaschine 10 mit integrierter Tiefeneinstellung. Dazu sind zwei Verstellelemente 66 an der Werkzeugmaschine 10 in dem Raum, der zwischen der parallelen Anordnung von Motorwelle16 und Abtriebswelle 20 entsteht, angeordnet. Die Verstellelemente 66 sind im Ausführungsbeispiel nach 6 als Säulen ausgebildet und innerhalb des ersten Gehäuses 14 in der Höhe verschiebbar gelagert. An diesen Säulen ist eine Grundplatte 70 gelagert, die asymmetrisch an der Abtriebswelle 20 angeordnet ist. zeigt eine Einstellung, bei der die maximale Frästiefe eingestellt ist, 6b zeigt eine Einstellung, bei der die minimale Frästiefe eingestellt ist. Es können aber auch mehr als zwei Verstellelemente 66 an der Werkzeugmaschine 10 angeordnet sein.

Claims

Werkzeugmaschine (10), insbesondere Oberfräse, mit mindestens einem auf eine Motorwelle (16) wirkenden elektromotorischen Antrieb (12), wobei die Motorwelle (16) mit dem elektromotorischen Antrieb (12) eine Motorachse (18) definiert, die koaxial zur Motorwelle (16) liegt, und mit mindestens einer Abtriebswelle (20), wobei die Abtriebswelle (20) eine Abtriebsachse (26) definiert, die koaxial zur Abtriebswelle (20) liegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorachse (18) und die Abtriebsachse (26) im Wesentlichen parallel und beabstandet zueinander angeordnet sind.
Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Motorachse (18) und der Abtriebsachse (26) zwischen 50 mm und 80 mm liegt, insbesondere zwischen 60 mm und 70 mm liegt, bevorzugt aber 65 mm beträgt.
Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Motorachse (18) und der Abtriebsachse (26) zwischen 15 mm und 60 mm liegt, insbesondere zwischen 40 mm und 20 mm liegt, bevorzugt aber 24 mm beträgt.
Werkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragung vom elektromotorischen Antrieb (12) auf die Abtriebswelle (20) insbesondere über einen Riementrieb (28) erfolgt.
Werkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuse (14) mindestens eine Handauflagefläche (50) aufweist, wobei die Handauflagefläche (50) von der Abtriebsachse (26) der Abtriebswelle (20) geschnitten wird.
Werkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (10) mindestens ein Bedienelement (60) an und/oder in einem Nahbereich der Handauflagefläche (50) angeordnet ist.
Werkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Verstellelemente (66) an der Werkzeugmaschine (10) angeordnet sind, wobei die zwei Verstellelemente (66) in dem Raum, der zwischen der parallelen Anordnung von Motorwelle (16) und Abtriebswelle (20) entsteht, angeordnet sind.
Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grundplatte (70) an den Verstellelementen (66) angeordnet ist.
Werkzeugmaschine (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (70) asymmetrisch an der Abtriebswelle (20) angeordnet ist.