DE102010064366B4

DE102010064366B4 - Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung

Info

Publication number: DE102010064366B4
Application number: DE102010064366.1A
Authority: DE
Inventors: Tobias Lutz; Szabolcs Gyori
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2022-02-03
Anticipated expiration: 2030-12-31
Also published as: WO2012089639A1; DE102010064366A1

Abstract

Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung, insbesondere Oszillationshandwerkzeugmaschinenspannvorrichtung, mit zumindest einer Spanneinheit (12) zu einem Festspannen eines Bearbeitungswerkzeugs (14) in einer Axialrichtung (16) und mit zumindest einer Bedieneinheit (18), die zur Betätigung der Spanneinheit (12) zumindest ein Bedienelement (20) aufweist und die einen Koppelmodus zu einem Spannen mittels des Bedienelements (20), einen Koppelmodus zu einem Entspannen mittels des Bedienelements (20) sowie einen Entkoppelmodus aufweist, in dem das Bedienelement (20) von der Spanneinheit (12) entkoppelt ist, wobei die Bedieneinheit (18) eine Schalteinheit (22) mit zumindest einem vom Bedienelement (20) getrennt ausgebildeten Schaltelement (24) aufweist, das dazu vorgesehen ist, abhängig von einer Bewegungsrichtung (26, 28) des Bedienelements (20), innerhalb eines Freiheitsgrads des Bedienelements (20), zwischen zumindest zwei Modi umzuschalten, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (24) im Bedienelement (20) schwenkbar um eine zumindest im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung (16) verlaufende Schwenkachse (30) gelagert ist.

Description

Stand der Technik
Aus der DE 42 35 244 A1 ist eine Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung bekannt, die eine Spanneinheit zu einem Festspannen eines Bearbeitungswerkzeugs in einer Axialrichtung und eine Bedieneinheit aufweisen. Die Bedieneinheit weist hierbei zur Betätigung der Spanneinheit ein Bedienelement auf. Ferner umfasst die Bedieneinheit einen Koppelmodus zum Spannen des Bearbeitungswerkzeugs mittels des Bedienelements, einen Koppelmodus zum Entspannen des Bearbeitungswerkzeugs mittels des Bedienelements sowie einen Entkoppelmodus, in dem das Bedienelement von der Spanneinheit entkoppelt ist.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung, insbesondere einer Oszillationshandwerkzeugmaschinenspannvorrichtung, mit zumindest einer Spanneinheit zu einem Festspannen eines Bearbeitungswerkzeugs in einer Axialrichtung und mit zumindest einer Bedieneinheit, die zur Betätigung der Spanneinheit zumindest ein Bedienelement aufweist und die einen Koppelmodus zum Spannen mittels des Bedienelements, einen Koppelmodus zum Entspannen mittels des Bedienelements sowie einen Entkoppelmodus aufweist, in dem das Bedienelement von der Spanneinheit entkoppelt ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Bedieneinheit eine Schalteinheit mit zumindest einem vom Bedienelement getrennt ausgebildeten Schaltelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, abhängig von einer Bewegungsrichtung des Bedienelements, innerhalb eines Freiheitsgrads des Bedienelements, zwischen zumindest zwei Modi umzuschalten. In diesem Zusammenhang soll unter „vorgesehen“ insbesondere speziell ausgestattet und/oder speziell ausgelegt und/oder speziell programmiert verstanden werden. Unter einer „Spanneinheit“ soll hier insbesondere eine Einheit verstanden werden, die ein Bearbeitungswerkzeug mittels eines Formschlusses und/oder mittels eines Kraftschlusses axial auf einer Spindel, insbesondere einer oszillierend angetriebenen Spindel, einer Handwerkzeugmaschine sichert. Der Begriff „Axialrichtung“ soll hier insbesondere eine Richtung definieren, die bevorzugt zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Schwenkachse der Spindel verläuft. Besonders bevorzugt verläuft die Axialrichtung koaxial zur Schwenkachse der Spindel. 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. Der Begnff „Bedieneinheit“ soll hier insbesondere eine Einheit definieren, die zumindest ein Bedienelement aufweist, das direkt von einem Bediener betätigbar ist, und die dazu vorgesehen ist, durch eine Betätigung und/oder durch eine Eingabe von Parametem einen Prozess und/oder einen Zustand einer mit der Bedieneinheit gekoppelten Einheit zu beeinflussen und/oder zu ändern. Bevorzugt ist das Bedienelement als Bedienhebel ausgebildet, der drehbar um eine zumindest im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung verlaufende Drehachse gelagert ist. Besonders bevorzugt ist die Drehachse koaxial zur Axialrichtung angeordnet.
Der Begriff „Koppelmodus“ soll hier insbesondere einen Modus der Bedieneinheit definieren, in der das Bedienelement zur Übertragung von Kräften und/oder Momenten mit der Spanneinheit zum Spannen und/oder Entspannen des Bearbeitungswerkezugs gekoppelt ist. Unter einem „Entkoppelmodus“ soll hier insbesondere ein Modus der Bedieneinheit verstanden werden, in dem eine Bewegungsmitnahme, insbesondere eine Drehmitnahme, des Bedienelements infolge einer Bewegung der Spanneinheit und/oder des Bearbeitungswerkzeugs, insbesondere infolge einer oszillierenden Bewegung um die Axialrichtung, in zumindest eine Richtung zumindest bis zu einem Erreichen eines Grenzwerts, insbesondere bis zu einem als Schwenkwinkel von 15° ausgebildeten Grenzwert, verhindert wird. Unter einer „Schalteinheit“ soll hier insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest ein Schaltelement aufweist, mittels dessen ein Wechsel von zumindest einem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus ermöglicht werden kann. Der Ausdruck „innerhalb eines Freiheitsgrads des Bedienelements“ soll hier insbesondere eine Bewegungsmöglichkeit entlang einer definierten Bahn, insbesondere entlang einer Achse, in zwei entgegengesetzte Richtungen, und/oder um eine Bewegungsachse in zwei entgegengesetzte Schwenkrichtungen definieren. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung kann vorteilhaft ein teilautomatisierter Schaltvorgang erreicht werden, so dass vorteilhaft eine von einer Betätigung des Bedienelements abhängige Betätigung des Schaltelements zur Schaltung zwischen zumindest zwei Modi der Bedieneinheit erreicht werden kann. Somit kann vorteilhaft ein hoher Bedienkomfort der Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Schaltelement im Bedienelement schwenkbar um eine zumindest im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung verlaufende Schwenkachse gelagert ist. Unter „im Bedienelement“ soll hier insbesondere eine zumindest teilweise räumliche Anordnung des Schaltelements im Bedienelement verstanden werden. Das Schaltelement ist hierbei, in einer Ebene betrachtet, von zumindest zwei Seiten des Bedienelements umgeben. Bevorzugt ist zumindest eine Lagerstelle des Schaltelements in einem Innenraum des Bedienelements angeordnet. Unter einem „Innenraum“ soll insbesondere ein Raum verstanden werden, der von einer einer sichtbaren Außenfläche des Bedienelements gegenüberliegenden Innenfläche des Bedienelements begrenzt ist, und zwar insbesondere von zumindest zwei und vorzugsweise von zumindest drei Seiten. Es kann konstruktiv einfach eine Integration des Schaltelements in das Bedienelement erreicht werden.
Vorteilhafterweise ist das Bedienelement zumindest im Entkopplungsmodus ausgehend relativ zur Spanneinheit entlang eines Winkelbereichs größer als 15° in zumindest eine Bewegungsrichtung drehbar. Bevorzugt ist das Bedienelement im Entkopplungsmodus relativ zur Spanneinheit entlang eines Winkelbereichs größer als 90° und besonders bevorzugt größer als 360° in zumindest eine Bewegungsrichtung drehbar. Es kann eine vorteilhafte Ausrichtung des Bedienelements nach einem Spannen und/oder Entspannen des Bearbeitungswerkzeugs erreicht werden, so dass das Bedienelement beispielsweise vorteilhaft unabhängig von einer nach dem Spannen und/oder Entspannen erreichten Stellung in eine Parkposition des Bedienelements überführt werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Bedienelement zumindest ein als Anschlag ausgebildetes Bewegungsbegrenzungselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine Bewegung, insbesondere eine Schwenkbewegung, des Schaltelements relativ zum Bedienelement zu begrenzen. Bevorzugt wird das Bewegungsbegrenzungselement von einer mit einer Außenkontur des Schaltelements korrespondierenden Innenkontur, insbesondere einer Innenfläche, des Bedienelements gebildet. Es kann vorteilhaft eine Bewegung, insbesondere eine Schwenkbewegung, des Schaltelements entlang einer vorgegebenen Strecke und/oder entlang eines vorgegebenen Winkelbereichs begrenzt werden, so dass das Schaltelement und das Bedienelement bei einem Erreichen einer maximal zulässigen Auslenkung des Schaltelements innerhalb des Bedienelements formschlüssig miteinander verbunden sind.
Vorzugsweise weist das Schaltelement zumindest einen ersten Drehmitnahmenocken auf, der dazu vorgesehen ist, das Bedienelement drehfest mit einem Spannelement der Spanneinheit zu koppeln. Unter einem „Drehmitnahmenocken“ soll hier insbesondere eine Außenkontur des Schaltelements verstanden werden, die gezielt dazu vorgesehen ist, durch eine Kopplung mit einem weiteren Bauteil eine Kraft und/oder ein Drehmoment auf das weitere Bauteil zu übertragen. Der Drehmitnahmenocken weist vorteilhaft im Vergleich zu Bereichen, die an den Drehmitnahmenocken angrenzen, eine größere Erstreckung entlang einer zur Axialrichtung senkrecht verlaufenden Richtung auf. Es kann konstruktiv einfach eine Drehmitnahme des Schaltelements mittels einer Drehbewegung des Bedienelements um die Axialrichtung erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Spanneinheit zumindest ein drehbar um die Axialrichtung gelagertes Spannelement aufweist, das eine Mitnahmekontur zur Kopplung mit dem Drehmitnahmenocken aufweist. Es kann konstruktiv einfach eine drehfeste Verbindung des Bedienelements und des Spannelements mittels der Kopplung der Mitnahmekontur und des Drehmitnahmenockens erreicht werden.
Vorteilhafterweise weist das Schaltelement zumindest einen zweiten Drehmitnahmenocken auf, der relativ zum ersten Drehmitnahmenocken abgewinkelt ist. Der erste Drehmitnahmenocken und der zweite Drehmitnahmenocken sind bevorzugt in einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung verlaufenden Ebene relativ zueinander abgewinkelt. Es kann ein vorteilhafter Kraftfluss vom Bedienelement auf das Spannelement erreicht werden, indem der erste Drehmitnahmenocken und/oder der zweite Drehmitnahmenocken an der Mitnahmekontur des Spannelements anliegt und der erste Drehmitnahmenocken und/oder der zweite Drehmitnahmenocken an dem Bewegungsbegrenzungselement der Bedienelement.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Bedieneinheit zumindest eine Positionierungseinheit umfasst, die zumindest ein Rastelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, in zumindest einer Betriebsposition in zumindest einer Rastausnehmung einzurasten. Unter einer „Positionierungseinheit“ soll hier insbesondere eine Einheit verstanden werden, die mittels einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung das Bedienelement in einer vorgegebenen Betriebsposition, insbesondere in einer vorgegebenen Drehposition, sichert. Bevorzugt ist das Rastelement als federbelastete Bolzen ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Rastelement selbst als elastisches Bauteil ausgebildet ist, welches infolge einer elastischen Verformbarkeit eine Rastkraft aufbringen kann. Das Rastelement ist hierbei derart mit einer Federkraft beaufschlagt, dass bei einer Überwindung einer Rastkraft ein Überrasten des Rastelements stattfinden kann. Somit kann das Bedienelement mittels eines erhöhten Kraftaufwands aus einer Betriebspositon in eine weitere Betriebsposition überführt werden. Es kann konstruktiv einfach eine Stellkraft zur Kopplung der Positionierungseinheit mit dem Bedienelement erreicht werden. Es kann vorteilhaft ein unbeabsichtigtes Bewegen des Bedienelements aus einer Betriebsposition zumindest im Wesentlichen verhindert werden.
Des Weiteren geht die Erfindung aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere von einer Handwerkzeugmaschine mit einer oszillierend antreibbaren Spindel, mit einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung. Es kann vorteilhaft ein hoher Bedienkomfort für einen Bediener der Handwerkzeugmaschine erreicht werden.
Figurenliste
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:

1 eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II aus 1 der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine in einer schematischen Darstellung,
3 eine Detailansicht einer Bedieneinheit der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung in einer schematischen Darstellung mit einer abgenommenen Abdeckkappe eines Bedienelements und
4 eine weitere Schnittansicht entlang der Linie IV-IV aus 1 der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine mit einem aus einer Arbeitsspindel entnommenen Spannelement in einer schematischen Darstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt eine elektrisch betriebene Handwerkzeugmaschine 50 mit einer Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung 10. Die Handwerkzeugmaschine 50 umfasst ein Handwerkzeugmaschinengehäuse 52, das eine Elektromotoreinheit 54, eine Getriebeeinheit 56 und eine Abtriebseinheit 58 der Handwerkzeugmaschine 50 umschließt. Das Handwerkzeugmaschinengehäuse 52 umfasst hierbei zwei Gehäusehalbschalen 60, 62, die lösbar entlang einer durch eine Axialrichtung 16 verlaufende Ebene miteinander verbunden sind. Die Axialrichtung 16 verläuft koaxial zu einer Schwenkachse 64 einer als Hohlspindel 66 ausgebildeten Arbeitsspindel 68 der Abtriebseinheit 58 (2). An einer Werkzeugaufnahme 70 der Abtriebseinheit 58 ist ein Bearbeitungswerkzeug 14 zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken befestigbar. Die Werkzeugaufnahme 70 ist drehfest mit der Hohlspindel 66 mittels einer Presspassung verbunden, so dass eine Schwenkbewegung der Hohlspindel 66 auf die Werkzeugaufnahme 70 übertragen werden kann (2). Es ist jedoch auch denkbar, dass die Werkzeugaufnahme 70 mittels einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Art mit der Hohlspindel 66 verbunden ist.
2 zeigt eine Schnittansicht durch die Handwerkzeugmaschine 50 entlang der Linie II-II aus 1. Die im Handwerkzeugmaschinengehäuse 52 angeordnete Elektromotoreinheit 54 umfasst eine Abtriebswelle 72, die mittels eines Kugellagers 74 der Getriebeeinheit 56 im Handwerkzeugmaschinengehäuse 52 gelagert ist. Auf die Abtriebswelle 72 ist eine Exzenterhülse 76 der Getriebeeinheit 56 aufgepresst, die einen zu einer Rotationachse 80 der Abtriebswelle 72 exzentrisch angeordneten Zapfen 78 umfasst. Der Zapfen 78 ist über ein weiteres Kugellager 84 der Getriebeeinheit 56 mit einer Schwinge 86 der Getriebeeinheit 56 verbunden, die drehfest mit einem Außenring des weiteren Kugellagers 84 verbunden ist. Die Schwinge 86 wiederum ist mit einer an der Hohlspindel 66 angeordneten Schwinghülse 88 der Getriebeeinheit 56 verbunden. Bei einer Rotation der Abtriebswelle 72 wird durch ein Zusammenwirken der Exzenterhülse 76, der Schwinge 86 und der Schwinghülse 88 eine oszillierende Schwenkbewegung der Hohlspindel 66 um die Schwenkachse 64 erzeugt. Mittels der Verbindung der Werkzeugaufnahme 70 und der Hohlspindel 66 kann das Bearbeitungswerkzeug 14 ebenfalls oszillierend angetrieben werden. Die Hohlspindel 66 ist hierbei durch ein als Nadellager 90 der Abtriebseinheit 58 ausgeführtes Loslager und ein als Kugellager 92 der Abtriebseinheit 58 ausgeführtes Festlager in dem Handwerkzeugmaschinengehäuse 52 gelagert.
Zur drehfesten Befestigung des Bearbeitungswerkzeugs 14 weist das Bearbeitungswerkzeug 14 Mitnahmeausnehmungen 94 auf, die in einem Kreisring entlang einer Umfangsrichtung 96 gleichmäßig verteilt am Bearbeitungswerkzeug 14 angeordnet sind. Die Werkzeugaufnahme 70 weist zu den Mitnahmeausnehmungen 94 korrespondierende höckerartige Erhebungen 98 auf, die sich in einem montierten Zustand des Bearbeitungswerkzeugs 14 an der Werkzeugaufnahme 70 entlang der Axialrichtung 16 durch die Mitnahmeausnehmungen 94 hindurch erstrecken. Die höckerartigen Erhebungen 98 sind hierbei als Rastnocken 128 ausgebildet (4). Zum Festspannen des Bearbeitungswerkzeugs 14 in Axialrichtung 16 umfasst die Handwerkzeugmaschine 50 die Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung 10, die eine Spanneinheit 12 und eine Bedieneinheit 18 aufweist, die zur Betätigung der Spanneinheit 12 ein Bedienelement 20 umfasst.
Die Spanneinheit 12 weist ein drehbar um die Axialrichtung 16 gelagertes erstes Spannelement 38 auf, das als Spindelmutter 102 ausgebildet ist. Die Spindelmutter 102 ist drehbar an einer der Werkzeugaufnahme 70 abgewandten Seite im Handwerkzeugmaschinengehäuse 52 gelagert. Die Spindelmutter 102 wird hierbei mittels eines Einlegekeils 110 der Handwerkzeugmaschine 50 axial gesichert. Der Einlegekeil 110 greift in eine ringförmige Nut 112 der Spindelmutter 102 ein. Die Nut 112 verläuft in einer Mantelfläche der Spindelmutter 102 entlang einer Umfangsrichtung 96. Ferner weist die Nut 112 im Vergleich zum Einlegekeil 110 entlang der Axialrichtung 16 eine größere Erstreckung auf, so dass der Einlegekeil 110 ein Axialspiel relativ zu Randbereichen der Nut 112 aufweist. Mittels des Axialspiels wird eine Drehbewegung der Spindelmutter 102 innerhalb des Handwerkzeugmaschinengehäuses 52 ermöglicht.
Des Weiteren umfasst die Spanneinheit 12 ein zweites als Zylinderkopfschraube 106 ausgebildetes Spannelement 108. Die Zylinderkopfschraube 106 weist einen Schaft 114 und einen Schraubenkopf 116 auf. Der Schaft 114 erstreckt sich entlang der Axialrichtung 16 durch die Hohlspindel 66 hindurch und greift mit einem Außengewinde 118 des Schafts 114 in ein Innengewinde 120 der Spindelmutter 102 ein. Der Schraubenkopf 116 weist einen angeformten Betätigungsüberzug 122 auf, so dass ein Bediener den Schraubenkopf 116 komfortabel greifen kann. Der Betätigungsüberzug 122 weist hierbei eine im Vergleich zum Schraubenkopf 116 mindestens 1,5-fache Erstreckung entlang einer Richtung senkrecht zur Axialrichtung 16 auf.
Das Bedienelement 20 ist auf einer der Werkzeugaufnahme 70 abgewandten Seite des Handwerkzeugmaschinengehäuses 52 angeordnet. Das Bedienelement 20 ist als Bedienhebel 100 ausgebildet, der schwenkbar um die Axialrichtung 16 an der Spanneinheit 12 gelagert ist. Der Bedienhebel 100 kann hierbei eine Schwenkbewegung um die Axialrichtung 16 entlang zwei entgegengesetzter Bewegungsrichtungen 26, 28 des als Bedienhebel 100 ausgebildeten Bedienelements 20 ausführen. Der Bedienhebel 100 umfasst ferner eine Abdeckkappe 130, die mittels einer Rastverbindung am Bedienhebel 100 befestigt ist. Die Abdeckkappe 130 ist auf einem stufenförmigen Absatz 134 der Spindelmutter 102 drehbar gelagert angeordnet. Der Bedienhebel 100 ist mittels eines Lagerbereichs 104 des Bedienhebels 100 und der Abdeckkappe 130 drehbar an der Spindelmutter 102 gelagert. Zur axialen Sicherung der Abdeckkappe 130 und des Bedienhebels 100 entlang der Axialrichtung 16 weist die Abdeckkappe 130 eine zentrale Öffnung auf, in der eine Schraube 132 der Bedieneinheit 18 angeordnet ist. Die Schraube 132 ist hierbei in ein Gewinde der Spindelmutter 102 eingeschraubt. Zwischen der Schraube 132 und der Spindelmutter 102 ist, entlang der Axialrichtung 16 betrachtet, eine Unterlegscheibe der Bedieneinheit 18 angeordnet, so dass ein nötiges Axialspiel zur Drehung des Bedienhebels 100 relativ zur Spindelmutter 102 ermöglicht werden kann.
Bei einer Montage des Bearbeitungswerkzeugs 14 wird das Bearbeitungswerkzeug 14 mit den Mitnahmeausnehmungen 94 auf die korrespondierenden Erhebungen 98 der Werkzeugaufnahme 70 aufgesteckt. Anschließend wird die Zylinderkopfschraube 106 mit dem Schaft 114 durch eine zentrale Öffnung des Bearbeitungswerkzeugs 14 in die Hohlspindel 66 eingeführt und durch die Hohlspindel 66 hindurch geführt, bis das Außengewinde 118 in Eingriff mit dem Innengewinde 120 der Spindelmutter 102 gelangt. Zwischen dem Schraubenkopf 116 und dem Bearbeitungswerkzeug 14, entlang der Axialrichtung 16 betrachtet, ist eine Unterlegscheibe 124 angeordnet, die als Spannflansch vorgesehen ist. Ein Bediener kann mittels des Betätigungsüberzugs 122 die Zylinderkopfschraube 106 in die Spindelmutter 102 einschrauben, bis die Unterlegscheibe 124 an dem Bearbeitungswerkezug 14 anliegt.
Zum Festspannen des Bearbeitungswerkzeugs 14 in Axialrichtung 16 an der Werkzeugaufnahme 70 kann der Bediener mittels des Bedienhebels 100 die Spanneinheit 12 betätigen. Hierdurch wird eine Spannkraft erzeugt, die das Bearbeitungswerkzeug 14 in einem Betrieb der Handwerkzeugmaschine 50 axial sichert, so dass das Bearbeitungswerkzeug 14 infolge der Verbindung mit der Werkzeugaufnahme 70 oszillierend angetrieben werden kann. Zum Entspannen bzw. zum Wechsel des Bearbeitungswerkzeugs 14 wird in umgekehrter Reihenfolge vorgegangen.
Die Bedieneinheit 18 weist hierbei einen Koppelmodus zum Spannen des Bearbeitungswerkzeugs 14 mittels des Bedienelements 20, einen Koppelmodus zum Entspannen des Bearbeitungswerkzeugs 14 mittels des Bedienelements 20 sowie einen Entkoppelmodus auf, in dem das Bedienelement 20 von der Spanneinheit 12 entkoppelt ist. Zum Wechsel der Betriebsmodi weist die Bedieneinheit 18 eine Schalteinheit 22 mit einem vom Bedienelement 20 getrennt ausgebildeten Schaltelement 24 auf, das dazu vorgesehen ist, abhängig von der Bewegungsrichtung 26, 28 des als Bedienhebel 100 ausgebildeten Bedienelements 20, innerhalb eines Freiheitsgrads des Bedienelements 20, zwischen zumindest zwei Modi umzuschalten. Das Schaltelement 24 ist im Bedienelement 20 schwenkbar um eine zumindest im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung 16 verlaufende Schwenkachse 30 gelagert. Hierbei ist das Schaltelement 24 als Schaltschwinge 126 ausgebildet. Das als Bedienhebel 100 ausgebidlete Bedienelement 20 weist ein als Anschlag 32 ausgebildetes Bewegungsbegrenzungselement 34 auf, das dazu vorgesehen ist, eine Bewegung des Schaltelements 24 relativ zum Bedienelement 20 zu begrenzen. Der Anschlag 32 ist hierbei von einer dem Schaltelement 24 zugewandten Innenfläche des Bedienhebels 100 gebildet (3).
Das Schaltelement 24 weist einen ersten Drehmitnahmenocken 36 auf, der dazu vorgesehen ist, das als Bedienhebel 100 ausgebildete Bedienelement 20 drehfest mit dem ersten als Spindelmutter 102 ausgebildeten Spannelement 38 der Spanneinheit 12 zu koppeln. Das als Spindelmutter 102 ausgebildete erste Spannelement 38 weist hierbei eine Mitnahmekontur 40 zur Kopplung mit dem ersten Drehmitnahmenocken 36 auf. Ferner weist das Schaltelement 24 einen zweiten Drehmitnahmenocken 42 auf, der in einer senkrecht zur Schwenkachse 30 verlaufenden Ebene relativ zum ersten Drehmitnahmenocken 36 abgewinkelt ist (3).
Bei einem Spannvorgang wird der Bedienhebel 100 von dem Bediener aus einer in 3 gezeigten Parkposition entlang der im Uhrzeigersinn verlaufenden Bewegungsrichtung 24 bewegt. Hierdurch wird das Schaltelement 24, das sich in 3 in einer Mittelstellung befindet, entlang der entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufenden Bewegungsrichtung 26 relativ zum Bedienhebel 100 geschwenkt. Das Schaltelement 24 schaltet somit von dem Entkoppelmodus in einen Koppelmodus der Bedieneinheit 18. Im Koppelmodus der Bedieneinheit 18 wird ein Kraftfluss zwischen dem Bedienelement 20 und der Spanneinheit 12 zum Spannen des Bearbeitungswerkzeugs 14 in Axialrichtung 16 ermöglicht. Der zweite Drehmitnahmenocken 42 kommt infolge der Schwenkbewegung des Schaltelements 24 zur Anlage an dem Bewegungsbegrenzungselement 34 des Bedienhebels 100. Wird der Bedienhebel 100 weiter entlang der im Uhrzeigersinn verlaufenden Bewegungsrichtung 24 gedreht, gelangt der erste Drehmitnahmenocken 36 in Kontakt mit der Mitnahmekontur 40 der Spindelmutter 102. Der Bedienhebei 100 und die Spindelmutter 102 sind nun drehfest miteinander verbunden. Ein Weiterdrehen des Bedienhebels 100 entlang der im Uhrzeigersinn verlaufenden Bewegungsrichtung 24 bewirkt eine Drehung der Spindelmutter 102 um die Axialrichtung 16, so dass die Zylinderkopfschraube 106 mittels eines Zusammenwirkens des Innengewindes 120 der Spindelmutter 102 und des Außengewindes 118 des Schafts 114 der Zylinderkopfschraube 106 entlang der Axialrichtung 16 in Richtung des Bearbeitungswerkzeugs 14 bewegt wird. Hierdurch wird das Bearbeitungswerkzeug 14 in Axialrichtung 16 gespannt. Zur Vermeidung eines Mitdrehens der Zylinderkopfschraube 106 während des Spannvorgangs und/oder eines Lösevorgangs ist ein als Gummiring 136 ausgebildetes Reibungselement 138 zwischen der Hohlspindel 66 und dem Schraubenkopf 116 der Zylinderkopfschraube 106 angeordnet.
Nachdem das Bearbeitungswerkzeug 14 in Axialrichtung 16 gespannt ist, kann der Bedienhebel 100 aus jeder Position, die der Bedienhebel 100 infolge des Spannvorgangs relativ zur Parkposition erreicht hat, wieder in die Parkposition zurückbewegt werden. Hierzu wird der Bedienhebel 100 durch den Bediener entlang der entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufenden Bewegungsrichtung 26 gedreht bis der Bedienhebel 100 die Parkposition erreicht hat. Der erste Drehmitnahmenocken 36 wird hierbei von der Mitnahmekontur 40 der Spindelmutter wegbewegt, so dass die drehfeste Verbindung zwischen dem Bedienhebel 100 und der Spindelmutter 102 gelöst wird Eine Drehmitnahme des Bedienhebels 100 durch eine oszillierende Bewegung der Hohlspindel 66 und somit der Spindelmutter 102 in einem Betrieb der Handwerkzeugmaschine 50 kann somit in der Parkposition im Entkopplungsmodus der Bedieneinheit 18 verhindert werden.
Zur Lösung der drehfesten Verbindung zwischen dem Bedienhebel 100 und der Spindelmutter 102 in einem Falls, dass der Bedienhebel 100 die Parkposition während eines Spannvorgangs bzw. nach einem Beenden des Spannvorgangs bereits erreicht hat, wird der Bedienhebel 100 durch den Bediener entlang der entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufenden Bewegungsrichtung 26 aus der Parkposition herausgedreht bis der Bedienhebel 100 die Parkposition wieder erreicht hat, so dass das Schaltelement 24 die Bedieneinheit 18 in den Entkopplungsmodus schalten kann. Der erste Drehmitnahmenocken 36 wird hierbei von der Mitnahmekontur 40 der Spindelmutter 102 wegbewegt. Während der Drehbewegung aus der Parkposition des Bedienhebels 100 entlang der entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufenden Bewegungsrichtung 26 in die Parkposition gelangt der erste Drehmitnahmenocken 36 erneut in Kontakt mit der Mitnahmekontur 40 und bewirkt hierdurch eine Schwenkbewegung des Schaltelements 24 um die Schwenkachse 30. Hierbei wird der erste Drehmitnahmenocken 36 in Richtung des Bewegungsbegrenzungselements 34 bewegt bis der erste Drehmitnahmenocken 36 an dem Bewegungsbegrenzungselement 34 anliegt. Die Bedieneinheit 18 befindet sich somit im Entkopplungsmodus, so dass ein Kraftfluss zwischen dem Bedienhebel 100 und der Spindelmutter 102 unterbrochen ist. Die Handwerkzeugmaschine 50 kann in Betrieb genommen werden. Das als Bedienhebel 100 ausgebildete Bedienelement 20 ist im Entkopplungsmodus relativ zur Spanneinheit 12 entlang eines Winkelbereichs von mehr als 360° in die entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufende Bewegungsrichtung 26 drehbar.
Die Bedieneinheit 18 weist zur Signalisierung eines Betriebsmodus eine Betriebsmodusanzeigeeinheit 82 auf (1). Die Betriebsmodusanzeigeeinheit 82 signalisiert dem Bediener mittels Anzeigemitteln (hier nicht dargestellt) in welchem Betriebsmodus sich die Bedieneinheit 18 befindet. Die Anzeigemittel können von analogen Anzeigemitteln, wie beispielsweise einem Zeiger oder dgl., und/oder von elektronischen Anzeigemitteln, wie beispielsweise von LEDs oder einem LC-Display usw gebildet sein. Mittels der Betriebsmodusanzeigeeinheit 82 kann eine Fehlbedienung verhindert werden, insbesondere kann eine Inbetriebnahme der Handwerkzeugmaschine 50 verhindert werden für den Fall, dass sich die Bedieneinheit 18 noch in einem Koppelmodus befindet. Die Betriebsmodusanzeigeeinheit 82 weist hierbei eine Elektronikeinheit (hier nicht dargestellt) auf, die mit der Elektromotoreinheit 54 elektronisch verbunden ist. Die Elektronikeinheit gibt eine Bestromung der Elektromotoreinheit 54 nur frei, wenn sich die Bedieneinheit 18 in einem Entkoppelmodus befindet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Handwerkzeugmaschine 50 lediglich eine Steuereinheit (hier nicht näher dargestellt) aufweist, die dazu vorgesehen ist, mittels einer mechanischen und/oder elektronischen Verbindung zur Elektromotoreinheit 54 eine Inbetriebnahme der Handwerkzeugmaschine 50 zu verhindern, falls sich die Bedieneinheit 18 noch in einem Koppelmodus befindet.
Bei einem Lösevorgang der Spanneinheit 12, beispielsweise für einen Werkzeugwechsel, wird der Bedienhebel 100 ausgehend aus der Parkposition entlang der entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufenden Bewegungsrichtung 26 gedreht. Das Schaltelement 24 wird infolge der Drehbewegung des Bedienhebels 100 entlang der im Uhrzeigersinn verlaufenden Bewegungsrichtung 24 um die Schwenkachse 30 geschwenkt. Bei einer Betrachtung der Mittelstellung des Schaltelements 24 aus 3 als Ausgangssituation bei dem Lösevorgang wird der erste Drehmitnahmenocken 36 infolge der Drehbewegung des Bedienhebels 100 in Richtung des Bewegungsbegrenzungselement 34 ausgelenkt bis der erste Drehmitnahmenocken 36 am Bewegungsbegrenzungselement 34 anliegt. Der zweite Drehmitnahmenocken 42 wird in Richtung der Mitnahmekontur 40 der Spindelmutter 102 geschwenkt. Somit befindet sich die Bedieneinehit 18 in einem Koppelmodus zum Entsapnnen des Bearbeitungswerkzeugs 14. Bei einem Weiterdrehen des Bedienhebels 100 entlang der entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufenden Bewegungsrichtung 26 wird der zweite Drehmitnahmenocken 42 mit der Mitnahmekontur 40 verbunden, so dass eine drehfeste Verbindung zwischen dem Bedienhebel 100 und der Spindelmutter 102 erreicht ist. Durch ein Weiterdrehen des Bedienhebels 100 entlang der entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufenden Bewegungsrichtung 26 wird die Spindelmutter 102 um die Axialrichtung 16 gedreht wodurch die Zylinderkopfschraube 106 in Richtung des Bearbeitungswerkzeug 14 bewegt wird, so dass eine Spannkraft der Spanneinheit 12 zum Festspannen des Bearbeitungswerkzeugs 14 gelöst wird.
Ferner weist die Bedieneinheit 18 eine Positionierungseinheit 44 auf, die ein erstes Rastelement 46 aufweist, das dazu vorgesehen ist, in zumindest einer Betriebsposition in zumindest einer Rastausnehmung 48 des Bedienelements 20 einzurasten (4). Die Positionierungseinheit 44 weist ferner ein zweites Rastelement 140 auf. Das erste Rastelement 46 und das zweite Rastelement 140 sind im Handwerkzeugmaschinengehäuse 52 gelagert. Das erste Rastelement 46 und das zweite Rastelement 140 umfassen jeweils eine Hülse 142, 144 mit abgerundetem Kopfteil und ein Federelement 146, 148. Die Federelemente 146, 148 sind jeweils in einer der Hülsen 142, 144 angeordnet. Die Federelemente 146, 148 üben eine Vorspannkraft in Richtung des Bedienhebels 100 bzw. der Rastausnehmung 48 aus. Der Bedienhebel 100 weist auf einer der Positionierungseinheit 44 zugewandten Seite eine Vielzahl von Rastausnehmungen 48 auf, die in einem Kreisring entlang der Umfangsrichtung 96 gleichmäßig verteilt am Bedienhebel 100 angeordnet sind. Die Hülsen 142, 144 können infolge einer Federkraft der Federelemente 146, 148 in den Rastausnehmungen 48 einrasten, so dass der Bedienhebel 100 in einer Drehposition gesichert werden kann.

Claims

Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung, insbesondere Oszillationshandwerkzeugmaschinenspannvorrichtung, mit zumindest einer Spanneinheit (12) zu einem Festspannen eines Bearbeitungswerkzeugs (14) in einer Axialrichtung (16) und mit zumindest einer Bedieneinheit (18), die zur Betätigung der Spanneinheit (12) zumindest ein Bedienelement (20) aufweist und die einen Koppelmodus zu einem Spannen mittels des Bedienelements (20), einen Koppelmodus zu einem Entspannen mittels des Bedienelements (20) sowie einen Entkoppelmodus aufweist, in dem das Bedienelement (20) von der Spanneinheit (12) entkoppelt ist, wobei die Bedieneinheit (18) eine Schalteinheit (22) mit zumindest einem vom Bedienelement (20) getrennt ausgebildeten Schaltelement (24) aufweist, das dazu vorgesehen ist, abhängig von einer Bewegungsrichtung (26, 28) des Bedienelements (20), innerhalb eines Freiheitsgrads des Bedienelements (20), zwischen zumindest zwei Modi umzuschalten, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (24) im Bedienelement (20) schwenkbar um eine zumindest im Wesentlichen parallel zur Axialrichtung (16) verlaufende Schwenkachse (30) gelagert ist.
Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (20) zumindest im Entkopplungsmodus relativ zur Spanneinheit (12) entlang eines Winkelbereichs größer als 15° in zumindest eine Bewegungsrichtung (26, 28) drehbar ist.
Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (20) zumindest ein als Anschlag (32) ausgebildetes Bewegungsbegrenzungselement (34) aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine Bewegung des Schaltelements (24) relativ zum Bedienelement (20) zu begrenzen.
Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (24) zumindest einen ersten Drehmitnahmenocken (36) aufweist, der dazu vorgesehen ist, das Bedienelement (20) drehfest mit einem Spannelement (38) der Spanneinheit (12) zu koppeln.
Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinheit (12) zumindest ein drehbar um die Axialrichtung (16) gelagertes Spannelement (38) aufweist, das eine Mitnahmekontur (40) zur Kopplung mit dem ersten Drehmitnahmenocken (36) aufweist.
Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (24) zumindest einen zweiten Drehmitnahmenocken (42) aufweist, der relativ zum ersten Drehmitnahmenocken (36) abgewinkelt ist.
Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (18) zumindest eine Positionierungseinheit (44) umfasst, die zumindest ein Rastelement (46) aufweist, das dazu vorgesehen ist, in zumindest einer Betriebsposition in zumindest eine Rastausnehmung (48) einzurasten.
Handwerkzeugmaschine, insbesondere Handwerkzeugmaschine mit einer oszillierend antreibbaren Spindel, mit einer Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Spannen und/oder Entspannen eines Bearbeitungswerkzeugs in einer Axialrichtung mittels einer Handwerkzeugmaschinenspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltelement (24) einer Schalteinheit (22) abhängig von einer Bewegungsrichtung (26, 28) eines Bedienelements (20), innerhalb eines Freiheitsgrads des Bedienelements (20), zwischen zumindest zwei Modi einer Bedieneinheit (18) umschaltet.