Werkzeugmaschine und Herstellverfahren für eine Werkzeugmaschine

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer Antriebsvorrichtung (20), welche mindestens eine Axialantriebsvorrichtung (22) zum Antrieb eines Werkzeugs (18) umfasst. Dabei weist die Axialantriebvorrichtung (22) eine, ein Koppelglied (28) umfassende Bewegungsübertragungseinheit (30) und eine, einen Aufnahmebereich (46, 47, 46a, 47a, 46b, 47b) und einen Kolbenbereich (54, 54a, 54b) mit einer Längsachse (52, 52a, 52b) aufweisende Kolbeneinheit (32, 32a, 32b) auf. Das Koppelglied (28) der Bewegungsübertragungseinheit (30) ist im Aufnahmebereich (46, 47, 46a, 47a, 46b, 47b) mit der Kolbeneinheit (32, 32a, 32b) über einen Koppelbolzen (50) verbunden. Es wird vorgeschlagen, dass der Aufnahmebereich (46a, 47a, 46b, 47b) mindestens ein, im Wesentlichen kalottenförmig ausgebildetes Aufnahmesegment (60a, 60b, 61a, 61b) und ein Verbindungssegment (62a, 62b, 63a, 63b) aufweist, wobei das Aufnahmesegment (60a, 60b, 61a, 61b) mit dem Kolbenbereich (54a, 54b) über das Verbindungssegment (62a, 62b, 63a, 63b) verbunden ist.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine und ein Herstellverfahren für eine Werkzeugmaschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.

[0002] Es sind bereits Werkzeugmaschinen mit einer Antriebsvorrichtung, welche mindestens eine Axialantriebsvorrichtung zum Antrieb eines Werkzeugs umfasst, bekannt. Dabei weist die Axialantriebsvorrichtung eine, ein Koppelglied umfassende Bewegungsübertragungseinheit auf. Ferner ist eine, einen Aufnahmebereich und einen Kolbenbereich mit einer Längsachse aufweisende Kolbeneinheit vorgesehen. Die bekannten Kolbeneinheiten, insbesondere die Kolbenbereiche der bekannten Kolbeneinheiten weisen dabei eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt auf, welche sich zylindersymmetrisch um die Längsachse erstreckt. Das Koppelglied der Bewegungsübertragungseinheit ist im Aufnahmebereich der Kolbeneinheit mit der Kolbeneinheit über einen Koppelbolzen verbunden.

[0003] Der Aufnahmebereich der Kolbeneinheit wird in der Regel durch Nachbearbeitungsschritte hergestellt. Dabei wird senkrecht zur Längsachse eine Aufnahmebohrung in den Kolbenzylinder eingebracht. Ferner wird auf einer Stirnseite eine Gelenkaussparung in den Kolbenzylinder eingeschnitten. In den meisten Fällen ist die Gelenkaussparung als Gelenknut ausgeführt, so dass die Kolbeneinheit zwei, im Wesentlichen symmetrisch ausgeführte Aufnahmebereiche aufweist.

[0004] Die Kolbeneinheit wird in der Regel in Werkzeugmaschinen mittels der Axialantriebsvorrichtung zu einer im Wesentlichen axialen Oszillationsbewegung angeregt. In den Umkehrpunkten dieser Oszillationsbewegung treten aufgrund der trägen Masse der Kolbeneinheit sogenannte Trägheits- oder Massenkräfte auf, welche auf die Werkzeugmaschine in Form von Vibrationen zurückwirken können. Die Stärke der Massenkräfte hängt neben der Höhe der Geschwindigkeitsänderung in den Umkehrpunkten im Wesentlichen von der trägen Masse selbst ab, welche Ihre Bewegungsrichtung umkehrt.

Offenbarung der Erfindung

Vorteile der Erfindung

[0005] Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass bei gleicher Leistungsfähigkeit der Axialantriebsvorrichtung zum Antrieb des Werkzeugs geringere Massenkräfte in den Umkehrpunkten der Oszillationsbewegung auftreten. Der Aufnahmebereich der Kolbeneinheit weist dazu ein, im Wesentlichen kalottenförmig ausgebildetes Aufnahmesegment und ein Verbindungssegment auf. Das Aufnahmesegment ist dabei mit dem Kolbenbereich über das Verbindungssegment verbunden. Unter "kalottenförmig ausgebildet" wird dabei insbesondere kugelförmig, kugelteilschnittförmig, zylinderschalenartig oder kreisringähnlich ausgebildet verstanden. Die kalottenförmige Ausbildung des Aufnahmesegments führt insbesondere dazu, dass der Aufnahmebereich mit einem minimalen Materialaufwand ausgeführt werden kann. Dadurch wird die träge Masse der erfindungsgemäßen Kolbeneinheit günstig reduziert.

[0006] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.

[0007] Eine besonders vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Kolbeneinheit wird dadurch erreicht, dass das Aufnahmesegment eine im Wesentlichen kugelförmige Außenmantelfläche aufweist.

[0008] Ist das Aufnahmesegment im Wesentlichen als ein Kreisring mit einer im Wesentlichen zylindrischen Außenmantelfläche ausgebildet, wird eine andere vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Kolbeneinheit erreicht.

[0009] Eine effiziente und einfache Wirkverbindung der erfindungsgemäßen Kolbeneinheit mit dem Koppelglied der Bewegungsübertragungseinheit der Axialantriebsvorrichtung wird dadurch erreicht, dass das Aufnahmesegment eine Aufnahmebohrung für die Aufnahme eines Koppelbolzens aufweist. Insbesondere wenn die Aufnahmebohrung eine zur Längsachse des Kolbenbereichs senkrecht stehende Aufnahmebohrung ist, wird auch eine montagefreundliche Ausführung erreicht. Die Aufnahmebohrung weist dabei eine Bohrungsachse auf, welche auf der Längachse des Kolbenbereichs senkrecht steht und diese vorzugsweise schneidet. Die Bohrungsachse und die Längsachse legen dabei eine erste Hauptebene der Kolbeneinheit fest.

[0010] Eine besonders gute Beweglichkeit zwischen dem Koppelglied der Bewegungsübertragungseinheit und der erfindungsgemäßen Kolbeneinheit wird dadurch erreicht, dass der Aufnahmebereich eine Gelenkaussparung aufweist, welche in einer zu der Längsachse des Kolbenbereichs senkrechten Aussparungsebene verläuft. Vorzugsweise steht die Aussparungsebene im Wesentlichen senkrecht auf der ersten Hauptebene.

[0011] Bei einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine sind zwei, insbesondere symmetrisch um die Längsachse des Kolbenbereichs angeordnete, vorzugsweise spiegelsymmetrisch ausgebildete Aufnahmesegmente vorgesehen. Diese Aufnahmesegmente sind dabei jeweils über ein Verbindungssegment mit dem Kolbenbereich verbunden. Vorzugsweise weist jedes der beiden Aufnahmesegmente je eine Aufnahmebohrung auf. Insbesondere sind dabei die Bohrungsachsen koaxial ausgerichtet.

[0012] In einer besonders bevorzugten und vorteilhaften Ausführung weist der Aufnahmebereich eine zur Längsachse des Kolbenbereichs senkrechte Querausdehnung auf, welche kleiner ist als ein Durchmesser des Kolbenbereichs. Insbesondere ist die Querausdehnung des Kolbenbereichs an keiner Stelle gleich oder größer als der Durchmesser des Kolbenbereichs. Weist das Verbindungssegment eine Einschnürung auf, welche durch eine senkrecht zur Längsachse des Kolbenbereichs gerichtete Querausdehnung ausgezeichnet ist, welche kleiner ist als eine senkrecht zur Längsachse des Kolbenbereichs gerichtete Querausdehnung des Aufnahmesegments, so wird eine weitere vorteilhafte Ausführung der Kolbeneinheit erreicht. Insbesondere weist die Einschnürung einen, von einer Mantelfläche des Kolbenbereichs ausgesehen, im wesentlichen konkaven Oberflächenverlauf auf.

[0013] In einer kostengünstigen Ausführung sind der Kolbenbereich und der Aufnahmebereich der Kolbeneinheit einstückig ausgeführt.

[0014] Eine besonders leichte Ausführung der Kolbeneinheit der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine wird dadurch erreicht, dass die Kolbeneinheit aus einem metallischen Material, insbesondere einem aluminium- oder magnesiumbasierten Leichtmetall oder einer entsprechenden Leichtmetalllegierung besteht.

[0015] In einer bevorzugten Ausführung einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine ist die axiale Antriebsvorrichtung ein Schlagwerk, insbesondere ein Luftpolsterschlagwerk. Die Kolbeneinheit ist dabei als ein Schlagwerkskolben ausgeführt.

[0016] Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine kann aber auch beispielsweise als eine Säge ausgeführt sein, in welcher die erfindungsgemäße Kolbeneinheit als axial oszillierende Werkzeugspindel eines Sägeantriebs ausgeführt ist. Darüber hinaus sind andere Ausführungen von Werkzeugmaschinen möglich, bei denen die erfindungsgemäße Kolbeneinheit vorteilhaft eingesetzt werden kann.

[0017] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Herstellverfahren für eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine mit einer Kolbeneinheit, bei dem in einem Teilschritt die Kolbeneinheit mit dem Kolbenbereich und dem Aufnahmebereich mit einem spanlosen Fertigungsprozess hergestellt wird. Insbesondere kann eine erfindungsgemäße Kolbeneinheit mit einem Guss-, Spritz-, Spritzguss-, Pulverspritzguss- oder Sinterprozess hergestellt wird. In besonders bevorzugter Ausführung kann der spanlose Fertigungsrozess ein sogenannter MIM-Prozess sein.

[0018] In einer besonders kostengünstigen Ausführung des Herstellverfahrens ist der Teilschritt der einzige Prozessschritt zur Herstellung der Kolbeneinheit.

Beschreibung der Zeichnungen

[0019] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische, teilgeschnittene Seitenansicht eines Bohrhammers

Figur 2 eine perspektivische Ansicht einer Kolbeneinheit nach dem Stand der Technik

Figur 3a eine perspektivische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kolbeneinheit

Figur 3b eine vergrößerte Detailansicht des Aufnahmebereichs der Kolbeneinheit nach Figur 3a

Figur 3c eine Seitenansicht des Aufnahmebereichs aus Figur 3b

Figur 3d eine Aussicht auf eine Schnittansicht des Aufnahmebereichs nach Linie A - A aus Figur 3c

Figur 3e eine Schnittansicht entlang Linie B - B aus Figur 3c

Figur 4a eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Kolbeneinheit

Figur 4b eine Seitenansicht der Kolbeneinheit nach Figur 4a.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0020] Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Bohrhammers 10 als Beispiel einer Werkzeugmaschine 10a, insbesondere einer Handwerkzeugmaschine 10b. Der Bohrhammer 10 weist ein Maschinengehäuse 12 auf. An einer vorderen Stirnseite 14 des Maschinengehäuses 12 ist ein Werkzeughalter 16 vorgesehen. Der Werkzeughalter 16 dient der Aufnahme, insbesondere der wechselbaren Aufnahme eines Werkzeugs 18.

[0021] Im Maschinengehäuse 12 ist eine Antriebsvorrichtung 20 angeordnet, welche eine Axialantriebsvorrichtung 22 umfasst. Dabei ist die Antriebsvorrichtung 20 zu einem Antrieb des Werkzeugs 18 mit diesem wirkverbunden. Die Antriebsvorrichtung 20 weist weiters einen Antriebsmotor 24, insbesondere einen Elektromotor 26 auf, welcher in Figur 1 nur angedeutet dargestellt ist. Die Axialantriebsvorrichtung 22 setzt dabei eine Rotationsbewegung 100 des Antriebsmotors 24, 26 in eine Axialbewegung, insbesondere in eine im Wesentlichen axiale Oszillationsbewegung 102 um. Diese axiale Oszillationsbewegung 102 wird über ein Koppelglied 28 einer Bewegungsübertragungseinheit 30 auf eine Kolbeneinheit 32 übertragen.

[0022] Im Falle des Bohrhammers 10 ist die Kolbeneinheit 32 als ein Schlagwerkskolben 34 eines Schlagwerks 36, insbesondere eines Luftpolsterschlagwerks 38 ausgeführt. Die Kolbeneinheit 32 ist in dem Bohrhammer 10 entlang einer Werkzeugachse 40 in einem Hammerrohr 42 axial beweglich aufgenommen. Derartige Schlagwerke 36, 38 sind hinreichend bekannt, so dass auf deren Darstellung bezüglich Aufbau und Funktionsweise an dieser Stelle verzichtet wird.

[0023] Ein aus dem Hammerrohr 42 herausragender Endbereich 44 der Kolbeneinheit 32 ist als ein Aufnahmebereich 46 ausgeführt. Der Aufnahmebereich 46 weist eine Aufnahmebohrung 48 auf. In der Aufnahmebohrung 48 ist ein Koppelbolzen 50 aufgenommen. Der Koppelbolzen 50 ist dabei insbesondere drehbar beweglich in der Aufnahmebohrung gelagert. Das Koppelglied 28 der Bewegungsübertragungseinheit 30 ist in einer hier nicht dargestellten Aufnahmebohrung im Koppelbolzen 50 aufgenommen. Auf diese Weise kann eine Bewegung des Koppelglieds 28, insbesondere eine durch die axiale Oszillationsbewegung 102 verursachte Schwenkbewegung des Koppelglieds 28, welche im Wesentlichen axial entlang der Werkzeugachse 40 verläuft, auf die Kolbeneinheit 32 übertragen werden.

[0024] Figur 2 zeigt eine Kolbeneinheit 32 wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Kolbeneinheit 32 ist dabei im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt. Die Zylindergestalt erstreckt sich dabei entlang einer Längsachse 52. Wie aus der Darstellung in Figur 2 zu erkennen ist, weist die Kolbeneinheit 32 zwei Aufnahmebereiche 46, 47 auf. Die Aufnahmebereiche 46, 47 weisen je eine Aufnahmebohrung 48, 49 auf, wobei die Aufnahmebohrungen 48, 49 entlang einer Bohrungsachse 51, insbesondere koaxial zur Bohrungsachse 51 ausgerichtet sind. Die Bohrungsachse 51 und die Längsachse 52 spannen dabei eine erste Hauptebene 104 auf.

[0025] Die Kolbeneinheit 32 umfasst neben den Aufnahmebereichen 46, 47 einen Kolbenbereich 54. Im vorliegenden Beispiel ist der Kolbenbereich 54 vollständig zylindrisch ausgeformt und weist einen Zylinderdurchmesser Dz auf. Die Aufnahmebereiche 46, 47 weisen jeweils eine Außenmantelfläche 58 auf, welche im Wesentlichen glatt und ohne eine Abweichung vom Zylinderdurchmesser Dz aus dem Kolbenbereich 54 hervorgeht.

[0026] Zwischen den Aufnahmebereichen 46, 47 ist eine senkrecht zur Längsachse 52 der Kolbeneinheit und senkrecht zur der Bohrungsachse 51 verlaufende Gelenkaussparung 56 vorgesehen. Die Gelenkaussparung 56 erstreckt sich dabei im Wesentlichen parallel zur einer, auf der ersten Hauptebene 104 senkrecht stehenden und durch den Schnittpunkt der Bohrungsachse 51 und Längsachse 52 festgelegten Aussparungsebene 106. Vorzugsweise erstreckt sich die Gelenkaussparung zumindest entlang der Bohrungsachse 51 symmetrisch um die Aussparungsebene 106. Im vorliegenden Beispiel ist die Gelenkaussparung 56 als Gelenknut ausgebildet. In diese Gelenkaussparung 56 greift das Koppelglied 28 ein, wie es in Figur 1 dargestellt ist.

[0027] In der Ausführung nach Fig. 2 sind die Aufnahmebereiche 46, 47, insbesondere die Außenmantelfläche 58 in den Bereichen senkrecht zur Gelenkaussparung 56 gegenüber dem Kolbenbereich 54 im Wesentlichen eben abgestuft. Diese Abstufung verringert den Bauraumbedarf der Kolbeneinheit 32 und ermöglicht einen kürzeren Achsabstand zwischen zur Antriebsvorrichtung 20.

[0028] Typischerweise wird die Kolbeneinheit 32 aus einem zylindrischen Rohling hergestellt. Die Aufnahmebohrung 48 wird dabei als Bohrung eingebracht, während die Gelenkaussparung 56 zum Beispiel durch Fräsen hergestellt wird. Der so entstandene Aufnahmebereich 46 erweist sich bezüglich einer bewegten Masse der Kolbeneinheit 32 als nicht optimal.

[0029] Figur 3a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbeneinheit 32a in einer perspektivischen Seitenansicht. Alle gleichen oder gleichwirkenden Merkmale erhalten bei der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels im Weiteren ein nachgestelltes "a".

[0030] Der Kolbenbereich 54a der Kolbeneinheit 32a ist auch hier im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt. Der Kolbenbereich 54a erstreckt sich dabei entlang der Längsachse 52a. Die Aufnahmebereiche 46a, 47a der Kolbeneinheit 32a weisen eine im Wesentlichen, insbesondere stückweise kalottenförmige, insbesondere kugelförmige Außenmantelfläche 58a auf. Dabei wird unter stückweise insbesondere verstanden, dass die Außenmantelfläche 58a im Wesentlichen bis auf die Aufnahmebohrungen 48a, 49a sowie die Gelenkaussparung 56a kalottenförmig, insbesondere kugelförmig ausgebildet ist.

[0031] Wie in Figur 3c am besten zu erkennen ist, ist jeder Aufnahmebereich 46a, 47a in je ein Aufnahmesegment 60a, 61a und in ein Verbindungssegment 62a, 63a unterteilt. In der bevorzugten Ausführung des ersten Ausführungsbeispiels weisen insbesondere die Aufnahmesegmente 60a, 61a die stückweise kalottenförmige, insbesondere kugelförmige Außenmantelfläche 58a auf. Da der Aufbau beider Aufnahmebereiche 46a, 47a im ersten Ausführungsbeispiel spiegelsymmetrisch zur Gelenkaussparung 56a verläuft, wird im weiteren nur ein Aufnahmebereich 46a beschrieben, wobei die Beschreibung analog auf den zweiten Aufnahmebereich 47a zu übertragen ist. Das Aufnahmesegment 60a zeichnet sich im Wesentlichen durch die stückweise kalottenförmige, insbesondere kugelförmige Außenmantelfläche 58a aus. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a ist an jedem Aufnahmesegment 60a, 61a eine rückwärtige, ebene Stirnfläche 65a, 67a vorgesehen. Diese Stirnfläche 65a, 67a begünstigt einen kompakten Einbau der erfindungsgemäßen Kolbeneinheit 32a in die Antriebsvorrichtung 20a. Die Außenmantelfläche 58a weist eine maximale Querausdehnung 64a aus, welche kleiner ist als ein Außendurchmesser 66a des Kolbenbereichs 54a, insbesondere kleiner ist als der Zylinderdurchmesser Dz. Dabei wird unter der Querausdehnung 64a eine Quererstreckung bzw. Durchmesser senkrecht zur Längsachse 52a verstanden. Der als Verbindungssegment 62a zwischen dem Aufnahmesegment 60a und dem Kolbenbereich 54a liegende Bereich ist im Wesentlichen durch eine Einschnürung 68a gekennzeichnet. Eine Querausdehnung 70a der Einschnürung 68a ist dabei kleiner als die Querausdehnung 64a des Aufnahmesegments 62a.

[0032] Die Figuren 3d und 3e zeigen zwei verschiedene Schnitte durch den Endbereich 44a der Kolbeneinheit 32a nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Dabei wird insbesondere aus Figur 3d nochmals die stückweise kalottenförmige, insbesondere die stückweise kugelförmige Gestalt der Außenmantelfläche 58a der Aufnahmesegmente 60a deutlich.

[0033] In Figur 4a ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kolbeneinheit 32b gezeigt. Alle zu den im Vorhergehenden beschriebenen Beispiel gleichen oder gleichwirkenden Merkmale erhalten bei der Beschreibung im Weiteren ein nachgestelltes "b".

[0034] Die Kolbeneinheit 32b unterscheidet sich dabei von dem ersten Ausführungsbeispiel der Kolbeneinheit 32a insbesondere in ihren Aufnahmebereichen 46b, 47b. Da der Aufbau beider Aufnahmebereiche 46b, 47b im ersten Ausführungsbeispiel spiegelsymmetrisch zur Gelenkaussparung 56b verläuft, wird im weiteren nur ein Aufnahmebereich 46b beschrieben, wobei die Beschreibung analog auf den zweiten Aufnahmebereich 47b zu übertragen ist.

[0035] Das Aufnahmesegment 60b weist eine im Wesentlichen zylindrische Außenmantelfläche 58b auf. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4a ist an jedem Aufnahmesegment 60b, 61b eine rückwärtige, ebene Stirnfläche 65b, 67b vorgesehen. Diese Stirnfläche 65b, 67b begünstigt einen kompakten Einbau der erfindungsgemäßen Kolbeneinheit 32b in die Antriebsvorrichtung 20b. Auch im Aufnahmesegmenten 60b ist eine bereits aus dem ersten Ausführungsbeispiel bekannte Aufnahmebohrung 48b vorgesehen. Die Außenmantelfläche 58b erstreckt sich im Wesentlichen zylindrisch um die Aufnahmenbohrung 48b, insbesondere ist Sie nahezu koaxial um die Bohrungsachse 51b ausgebildet. Das Aufnahmesegmente 60b erscheint dadurch im Wesentlichen ösenartig ausgeführt.

[0036] In ihrer Funktion unterscheiden sich die beiden Ausführungsbeispiele einer Kolbeneinheit 32a, 32b nicht von der Kolbeneinheit 32 nach dem Stand der Technik, so dass auf eine Beschreibung verzichtet und auf den bekannten Stand der Technik verwiesen wird.

[0037] Für eine besonders geringe träge Masse der erfindungsgemäßen Kolbeneinheit 32a, 32b wird diese auf Basis eines Leichtmetalls wie Aluminium oder Magnesium oder aber einer entsprechenden Leichtmetalllegierung hergestellt.

[0038] Die Kolbeneinheit 32a, 32b des ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Kolbeneinheit lässt sich unter anderem besonders einfach unter Verwendung einer Drehbearbeitung eines zylindrischen Ausgangskörpers herstellen. Darüber hinaus ist es möglich, die Kolbeneinheit 32a, 32b mit dem Kolbenbereich 54a, 54b und den Aufnahmebereichen 46a, 47a, 46b, 47b durch einen Guss-, Spritz-, Spritzguss-, Pulverspritzguss- oder Sinterprozess herzustellen. Insbesondere könnte hier ein sogenannter MIM-Prozess vorteilhaft eingesetzt werden. Bevorzugter Weise ist es in diesen Prozessen möglich, ohne weitere Prozessschritte eine Kolbeneinheit 32a, 32b herzustellen.

[0039] Über die hier gezeigten Ausführungsbeispiele hinaus können durch Kombination der hier beschriebene Merkmal weitere vorteilhafte Ausführungen einer erfindungsgemäße Kolbeneinheit 32a, 32b erhalten werden.

[0040] Insbesondere ist die Erfindung nicht auf Kolbeneinheiten 32a, 32b mit jeweils zwei, insbesondere zwei symmetrisch ausgebildete Aufnahmebereiche 46a, 47a, 46b, 47b beschränkt. In einer besonders leichten Ausführung einer erfindungsgemäßen Kolbeneinheit 32a, 32b kann diese nur einen Aufnahmebereich 46a, 46b aufweisen. Dabei ist es möglich, den Aufnahmebereich 46a, 46b entweder wie in den beschriebenen Beispielen gezeigt so auszuführen, dass das Koppelglied 28 der Bewegungsübertragungseinheit 30 analog zu den hier bekannten Beispielen nahezu koaxial zur Längsachse 52a, 52b angreift. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Koppelbolzen 50 mit dem Aufnahmebereich 46a, 46b oder dem Koppelglied 28 verbunden, insbesondere fest verbunden oder einstückig ausgeführt ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Aufnahmebereich 46a, 46b selbst nahezu die erste Hauptebene aus Bohrungsachse 51 und Längsachse 52a, 52b derart einschließt, dass der Aufnahmebereich 52a, 52b sich nahezu symmetrisch um die Längsachse erstreckt. Hierbei kann es vorteilhaft sein, dass das Koppelglied 28 den Aufnahmebereich 46a, 46b umgreift.

Ansprüche

1. Werkzeugmaschine mit einer Antriebsvorrichtung (20), welche mindestens eine Axialantriebsvorrichtung (22) zum Antrieb eines Werkzeugs (18) umfasst, wobei die Axialantriebvorrichtung (22) eine, ein Koppelglied (28) umfassende Bewegungsübertragungseinheit (30) und eine, einen Aufnahmebereich (46, 47, 46a, 47a, 46b, 47b) und einen Kolbenbereich (54, 54a, 54b) mit einer Längsachse (52, 52a, 52b) aufweisende Kolbeneinheit (32, 32a, 32b) aufweist, wobei das Koppelglied (28) der Bewegungsübertragungseinheit (30) im Aufnahmebereich (46, 47, 46a, 47a, 46b, 47b) mit der Kolbeneinheit (32, 32a, 32b) über einen Koppelbolzen (50) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (46a, 47a, 46b, 47b) mindestens ein, im Wesentlichen kalottenförmig ausgebildetes Aufnahmesegment (60a, 60b, 61a, 61b) und ein Verbindungssegment (62a, 62b, 63a, 63b) aufweist, wobei das Aufnahmesegment (60a, 60b, 61a, 61b) mit dem Kolbenbereich (54a, 54b) über das Verbindungssegment (62a, 62b, 63a, 63b) verbunden ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmesegment (60a, 60b, 61a, 61b) eine im Wesentlichen kugelförmige Außenmantelfläche (58a, 58b) aufweist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmesegment (60a, 60b, 61a, 61b) im Wesentlichen als ein Kreisring mit einer im Wesentlichen zylindrischen Außenmantelfläche (58a, 58b) ausgebildet ist.

4. Werkzeugmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmesegment (60a, 60b, 61a, 61b) eine Aufnahmebohrung (48a, 49a, 48b, 49b), insbesondere eine zur Längsachse (52a, 52b) der Kolbeneinheit (32a, 32b) senkrecht stehende Aufnahmebohrung (48a, 49a, 48b, 49b) für die Aufnahme des Koppelbolzens (50) aufweist.

5. Werkzeugmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (46a, 47a, 46b, 47b) eine Gelenkaussparung (56a, 56b) aufweist, welche in einer zu der Längsachse (52a, 52b) des Kolbeneinheit (32a, 32b) senkrechten Aussparungsebene (106a, 106b) verläuft.

6. Werkzeugmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei, insbesondere symmetrisch um die Längsachse (52a, 52b) der Kolbeneinheit (32a, 32b) angeordnete, vorzugsweise spiegelsymmetrisch ausgebildete Aufnahmesegmente (60a, 60b, 61a, 61b) vorgesehen sind, welche über je ein Verbindungssegment (62a, 62b, 63a, 63b) mit dem Kolbenbereich (54am 54b) verbunden sind.

7. Werkzeugmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (46a, 46b, 47a, 47b), insbesondere das Aufnahmesegment (60a, 60b, 61a, 61b) eine zur Längsachse (52a, 52b) der Kolbeneinheit (32a, 32b) senkrechte Querausdehnung (64a, 64b) aufweist, die kleiner ist als ein Durchmesser (66a, 66b) des Kolbenbereichs.

8. Werkzeugmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungssegment (62a, 62b, 63a, 63b) eine Einschürung (68a, 68b) aufweist, welche durch eine senkrecht zur Längsachse (52a, 52b) der Kolbeneinheit (32a, 32b) gerichtete Querausdehnung (70a, 70b) ausgezeichnet ist, welche kleiner als eine senkrecht zur Längsachse (52a, 52b) der Kolbeneinheit (32a, 32b) gerichtete Querausdehnung (64a, 64b) des Aufnahmesegments (60a, 61a, 60b, 61b) ist.

9. Werkzeugmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenbereich (54a, 54b) und der Aufnahmebereich (46a, 46b, 47a, 47b) der Kolbeneinheit (32a, 32b) einstückig ausgeführt sind.

10. Werkzeugmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbeneinheit (32a, 32b) aus einem metallischen Material, insbesondere einem Aluminium- oder Magnesiumbasierten Leichtmetall oder einer entsprechenden Leichtmetalllegierung besteht.

11. Werkzeugmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialantriebsvorrichtung (22) ein Schlagwerk (36), insbesondere ein Luftpolsterschlagwerk (38) ist, und dass die Kolbeneinheit (32a, 32b) ein Schlagwerkskolben (34) ist.

12. Herstellverfahren für eine Werkzeugmaschine mit einer Kolbeneinheit (32a, 32b) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Teilschritt die Kolbeneinheit (32a, 32b) mit dem Kolbenbereich (54a, 54b) und dem Aufnahmebereich (46a, 46b, 47a, 47b) mit einem spanlosen Fertigungsprozess hergestellt wird.

13. Herstellverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der spanlose Fertigungsprozess ein Guß-, Spritz-, Spritzguss-, Pluverspritzguss-oder Sinterprozess ist.

14. Herstellverfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilschritt der einzige Prozessschritt zur Herstellung der Kolbeneinheit (32a, 32b) ist.

Zeichnung