[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Adapter für eine motorisch angetriebene Werkzeugmaschine
mit drehbar anzutreibendem Werkzeug, insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine.
Stand der Technik
[0002] In der
DE 10 2004 050 798 A1 wird eine Handwerkzeugmaschine mit elektromotorisch angetriebenem Werkzeug auf einer
Werkzeugwelle beschrieben, an deren Stirnseite eine Befestigungsvorrichtung zur Aufnahme
des Werkzeuges angeordnet ist. Die Befestigungsvorrichtung besteht aus einem radial
erweiterten Anlageflansch mit an der Stirnseite axial überstehenden Formschlusselementen,
die bei montiertem Werkzeug in zugeordnete Aufnahmen in einem Befestigungsabschnitt
des Werkzeugs einragen. Das Werkzeug ist mit Hilfe einer Befestigungsschraube auf
der Antriebswelle gesichert, wobei die Befestigungsschraube in eine Gewindebohrung
eingeschraubt ist, die in die Stirnseite der Antriebswelle eingebracht ist. Die Formschlusselemente
sorgen für eine formschlüssige Verbindung des Werkzeugs an der Antriebswelle in Umfangsrichtung
zur Übertragung der Drehbewegung auf das Werkzeug.
[0003] Voraussetzung für die Verbindung von Werkzeug und Antriebswelle ist jedoch die geometrische
Übereinstimmung der Formschlusselemente an der Stirnseite der Antriebswelle mit den
zugeordneten Ausnehmungen im Befestigungsabschnitt des Werkzeugs.
[0004] US-5366312-A offenbart einen Adapter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Offenbarung der Erfindung
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Werkzeuge mit verschiedenartigen Befestigungsaufnahmen
verdrehsicher mit der Werkzeugwelle einer Werkzeugmaschine zu verbinden.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die
Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
[0007] Der Adapter für eine motorisch angetriebene Werkzeugmaschine mit drehbar, insbesondere
rotierend oder oszillierend drehpendelnd anzutreibendem Werkzeug, insbesondere für
eine Handwerkzeugmaschine, weist an einer ersten Stirnseite Formschlussgegenstücke
auf, die an die Formschlusselemente angepasst sind, die an der Stirnseite der Werkzeugwelle
angeordnet sind. An der zweiten, gegenüberliegenden Stirnseite des Adapters sind über
den Umfang verteilt mehrere axial überstehende Dorne angeordnet. Diese Dorne ermöglichen
einen hohen Kraftschluss sowohl in Achsrichtung als auch in Umfangsrichtung zwischen
der Werkzeugwelle und dem Werkzeug, der groß genug ist, um die im laufenden Betrieb
auftretenden Kräfte und Momente zwischen Werkzeugwelle und Werkzeug ohne Funktionseinschränkungen
übertragen zu können. Die spitz zulaufenden Dorne an einer der Stirnseiten des Adapters
dringen geringfügig in den Befestigungsabschnitt des Werkzeuges ein und stellen damit
in Umfangsrichtung mindestens annähernd einen Formschluss her, zumindest aber sind
aufgrund des Kraftschlusses die übertragbaren Kräfte groß genug für einen ordnungsgemäßen
Betrieb unter Ausschluss von in Umfangsrichtung wirkendem Schlupf zwischen Antriebs-
bzw. Werkzeugwelle und Werkzeug.
[0008] Da der Adapter auf der der Werkzeugwelle zugewandten Seite Formschlussgegenstücke
besitzt, die an die Formschlusselemente der Werkzeugwelle angepasst sind, wird auf
dieser Seite ein Formschluss realisiert. Die Dorne auf der gegenüberliegenden Stirnseite
des Adapters können mit verschiedenartigen Befestigungsabschnitten diverser Werkzeuge
verbunden werden, ungeachtet dessen, ob diese Befestigungsabschnitte selbst mit Formschlussgegenstücken
ausgestattet sind.
[0009] Für eine sichere Befestigung insbesondere in Achsrichtung zwischen dem Werkzeug und
der Werkzeugwelle ist der Adapter ringförmig ausgebildet und weist eine zentrale Ausnehmung
zur Aufnahme eines Sicherungselementes, beispielsweise einer Sicherungsschraube auf.
Diese zentrale Ausnehmung wird von einem Stutzen begrenzt, der sich vorteilhafterweise
in Achsrichtung gesehen über die die Dorne aufweisende Stirnseite erhebt, wobei die
Dorne vorzugsweise einen kleineren axialen Überstand gegenüber der Stirnseite aufweisen
als der Stutzen. In der Betriebsposition ragt der überstehende Stutzen in eine korrespondierende
Ausnehmung im Befestigungsabschnitt des Werkzeuges ein, so dass die Stirnfläche des
Befestigungsabschnittes in Anlage mit den Spitzen der Dorne gelangt. Der axiale Überstand
des Stutzens bezogen auf die Dorne stellt zugleich eine Sicherheitsmaßnahme gegen
unbeabsichtigtes Verkratzen empfindlicher Oberflächen für den Fall einer Ablage des
Adapters mit den Dornen nach unten dar, da der Adapter auf dem Stutzen abgelegt wird
und die Spitzen der Dorne mit geringfügigem Abstand zur Ablagefläche liegen.
[0010] Die Dorne, welche bevorzugt einteilig mit dem Adapter ausgebildet sind, weisen zweckmäßig
eine konische Form auf, wobei grundsätzlich auch andere Geometrien für die Dorne in
Betracht kommen, solange diese mit einer Spitze versehen sind. Gemäß einer weiteren
zweckmäßigen Ausführung sind die Dorne von einer ringförmigen Vertiefung umgeben,
die bezogen auf die die Dorne aufweisende Stirnseitenebene axial zurückgesetzt ist.
Diese Vertiefung ermöglicht die Aufnahme von Schmutz- und Staubpartikeln von dem Befestigungsabschnitt
des Werkzeuges, wodurch ein besserer Kontakt zwischen den Dornen und der Oberfläche
des Befestigungsabschnittes auch im verschmutzten Zustand gewährleistet ist. Die axiale
Tiefe der Vertiefung, die sich in Gegenrichtung zu den Dornen erstreckt, ist vorteilhafterweise
geringer als dir axiale Überstand der Dorne und beträgt beispielsweise etwa die Hälfte
der Erhebung der Dorne.
[0011] Um eine feste Verbindung zwischen Adapter und Werkzeug im Sinne eines Zwangs- bzw.
Quasi-Formschlusses herzustellen, sind über den Umfang eine Mehrzahl insbesondere
gleichartig aufgebauter Dorne am Adapter vorgesehen. Jeweils mehrere Dorne können
in Radialrichtung gesehen hintereinander liegend angeordnet sein, und zwar über den
Umfang verteilt in einer Mehrzahl derartiger radialer Reihen. Beispielsweise ist jeweils
eine Radialreihe mit Dornen zwischen zwei benachbarten Formschlussgegenstücken im
Adapter angeordnet, so dass die Anzahl der Reihen mit Dornen identisch ist mit der
Anzahl an Formschlussgegenstücken im Adapter.
[0012] Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, die Formschlussgegenstücke im Adapter als Ausnehmungen
auszubilden, die zur Aufnahme der üblicherweise als Erhebungen ausgebildeten Formschlusselemente
an der Stirnseite der Werkzeugwelle dienen. Um den Adapter an verschiedenartige Werkzeugwellen
mit unterschiedlichen Formschlussmustern an der Stirnseite anschließen zu können,
weisen die den Formschlusselementen zugeordneten Ausnehmungen im Adapter vorteilhafterweise
eine in Radialrichtung längliche Form auf, so dass unterschiedlich geformte Erhebungen
an der Stirnseite der Werkzeugwelle bzw. Erhebungen in unterschiedlichem radialen
Abstand zur Wellenachse von dem Lochmuster im Adapter aufgenommen werden können. Um
in Umfangsrichtung jegliches Spiel zu vermeiden, ist die Erstreckung der Ausnehmungen
in Umfangsrichtung an die entsprechende Erstreckung der Erhebungen an der Stirnseite
der Werkzeugwelle angepasst.
[0013] Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung
und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht einer Werkzeugwelle für eine Werkzeugmaschine, insbesondere
eine Handwerkzeugmaschine, wobei die Werkzeugwelle an einer Stirnseite einen Anlageflansch
mit größerem Durchmesser und am Anlageflansch angeordnete, axial überstehende Formschlusselemente
aufweist,
- Fig. 2
- ein Werkzeug, das einen Befestigungsabschnitt mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Formschlusselemente
an der Stirnseite der Werkzeugwelle aufweist,
- Fig. 3
- eine stirnseitige Ansicht eines Adapters, der zur Zwischenschaltung zwischen Werkzeugwelle
und Werkzeug ausgebildet ist, mit länglichen Ausnehmungen zur Aufnahme der Formschlusselemente
an der Stirnseite der Werkzeugwelle und mit an der gegenüberliegenden Stirnseite axial
überstehenden Dornen, die im montierten Zustand in die Oberfläche des Befestigungsflansches
am Werkzeug eindringen,
- Fig. 4
- einen Schnitt durch den Adapter,
- Fig. 5
- eine Detailansicht eines einteilig mit dem Adapter ausgebildeten Dorns.
[0014] Die in Fig. 1 dargestellte Werkzeugwelle 1 findet insbesondere in einer Handwerkzeugmaschine
wie z.B. einem Schneid- oder Schleifgerät Verwendung und wird von einem Antriebsmotor
in der Werkzeugmaschine rotierend oder mit oszillierender Drehpendelbewegung angetrieben.
Zur Aufnahme eines Werkzeugs weist die Werkzeugwelle 1 an einer Stirnseite einen Anlageflansch
mit vergrößertem Durchmesser auf, der an der freien, der Werkzeugwelle 1 abgewandten
Stirnseite eine Mehrzahl von als Erhebungen ausgebildete Formschlusselemente 3 trägt,
die beispielhaft jeweils einen runden Durchmesser aufweisen und zylindrisch oder konisch
ausgebildet sind. Die Formschlusselemente 3 sind am Außenrand der Stirnseite des Anlageflansches
2 positioniert und über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet. Des Weiteren ist
in die freie Stirnseite des Anlageflansches 2 eine zentrale Gewindebohrung 4 eingebracht,
die zur Aufnahme eines Befestigungselementes, beispielsweise einer Befestigungsschraube
dient, über die das Werkzeug am Anlageflansch 2 gesichert wird.
[0015] In Fig. 2 ist ein Werkzeug 5 dargestellt, das mit einem Befestigungsabschnitt 6 versehen
ist, über den das Werkzeug mit dem Anlageflansch 2 der Werkzeugwelle 1 verbunden wird.
Der Befestigungsabschnitt 6 weist eine Mehrzahl über den Umfang verteilter Ausnehmungen
7 auf, die die Funktion von Formschlussgegenstücken haben und zur Aufnahme der Formschlusselemente
3 am Anlageflansch 2 dienen. Des Weiteren ist in den Befestigungsabschnitt 6 eine
zentrale Ausnehmung 8 eingebracht, die an die Gewindebohrung 4 angepasst ist und durch
die das Befestigungselement geführt wird.
[0016] In den Figuren 3 und 4 ist ein Adapter 9 dargestellt, der zwischen den Anlageflansch
2 und dem Befestigungsabschnitt 6 des Werkzeuges zwischengeschaltet werden kann. Aufgabe
des Adapters 9 ist es, verschiedene Werkzeuge mit unterschiedlichen Befestigungsabschnitten
mit dem Anlageflansch 2 der Werkzeugwelle zu verbinden.
[0017] Hierzu weist der Adapter 9 Ausnehmungen 10 auf, die die Funktion von Formschlussgegenstücken
haben und zur Aufnahme der als Erhebung ausgeführten Formschlusselemente 3 am Anlageflansch
2 der Werkzeugwelle 1 dienen. Die Ausnehmungen 10 sind über den Umfang verteilt gleichmäßig
angeordnet und besitzen jeweils eine in Radialrichtung längliche Form, die Ausnehmungen
10 sind somit in Radialrichtung länger ausgebildet als die Erhebungen 3, wohingegen
in Umfangsrichtung die Breite der Ausnehmungen 10 an den Durchmesser der Erhebungen
3 angepasst ist. Dadurch kann der Adapter 9 mit unterschiedlich ausgebildeten Anlageflanschen
verbunden werden, die sich beispielsweise im Hinblick auf die Form der Formschlusselemente
3 oder im radialen Abstand der Formschlusselemente zur Wellenachse unterscheiden.
Die Ausnehmungen 10 im Adapter 9 durchdringen in Achsrichtung die Wandung des Adapters
9 vollständig.
[0018] Des Weiteren sind am Adapter 9 die Dorne 11 angeordnet, die über Ebene der Stirnseite
13 (Fig. 4) axial überstehen. Über den Umfang verteilt sind eine Vielzahl derartiger
Dorne 11 vorgesehen; wie aus Fig. 3 ersichtlich, können jeweils mehrere Dorne 11 in
einer Radialreihe hintereinander liegend angeordnet sein, wobei jeweils eine derartige,
sich in Radialrichtung erstreckende Reihe von Dornen 11 zwischen je zwei benachbarten
Ausnehmungen 10 zur Aufnahme der Formschlusselemente liegen.
[0019] In den Adapter 9 ist eine zentrale Ausnehmung 12 eingebracht, die an die Gewindebohrung
4 im Anlageflansch 2 der Werkzeugwelle 1 angepasst ist. Diese zentrale Ausnehmung
12 ist von einem Stutzen 14 eingefasst, der sich axial ebenfalls über die die Dorne
11 aufnehmende Stirnseite 13 erhebt. Der Stutzen 14 weist bezogen auf die Ebene der
Stirnseite 13 eine größere axiale Erhebung auf als die Dorne 11.
[0020] Auf der der Stirnseite 13 gegenüberliegenden Seite ist am Adapter 9 ein Kragen 15
angeordnet, der radial außen liegend positioniert ist und an der Stirnseite 16 des
Adapters einen Aufnahmeraum radial begrenzt, der zur Aufnahme des Anlageflansches
2 der Werkzeugwelle 1 vorgesehen ist.
[0021] Wie der Ausschnittvergrößerung gemäß Fig. 5 zu entnehmen, besitzen die Dorne 11 Konusform.
Außerdem ist eine die Dorne 11 umgreifende, ringförmige Vertiefung 17 in die Stirnseite
13 eingebracht, die gegenüber der Ebene der Stirnseite 13 axial zurückgesetzt ist.
Diese Vertiefung 17 besitzt - bezogen auf die Ebene der Stirnseite 13 - eine geringere
axiale Erstreckung als der Dorn 11. Bezogen auf die Stirnseite 13 ist die Tiefe der
Vertiefung 17 etwa halb so groß wie die Erhebung des Dornes 11.
[0022] Zweckmäßigerweise besteht der Adapter 9 aus einem magnetischen Werkstoff, wodurch
die Montage des Adapters am Anlageflansch der Werkzeugwelle einerseits sowie die Befestigung
des Werkzeugs am Adapter andererseits vereinfacht wird.
1. Adapter für eine motorisch angetriebene Werkzeugmaschine mit drehbar, insbesondere
rotierend oder oszillierend drehpendelnd anzutreibendem Werkzeug, insbesondere für
eine Handwerkzeugmaschine, wobei die Werkzeugmaschine eine von einem Antriebsmotor
in der Werkzeugmaschine rotierend oder mit oszillierender Drehpendelbewegung angetriebene
Werkzeugwelle (1) aufweist, deren Stirnseite als Anlageflansch (2) mit mindestens
einem Formschlusselement (3) zur Aufnahme und Befestigung des Werkzeugs (5) ausgebildet
ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (9) an einer Stirnseite (16) an die Formschlusselemente (3) der Werkzeugwelle
(1) angepasste Formschlussgegenstücke (10) aufweist, und dass an der gegenüberliegenden
Stirnseite (13) des Adapters (9) über den Umfang verteilt mehrere axial überstehende
Dorne (11) angeordnet sind.
2. Adapter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (11) einteilig mit dem Adapter (9) ausgebildet sind.
3. Adapter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (9) ringförmig ausgebildet ist und eine zentrale Ausnehmung (12) aufweist.
4. Adapter nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass im ringförmigen Adapter (9) ein die zentrale Ausnehmung (12) begrenzender Stutzen
(14) vorgesehen ist, der sich axial über die die Dorne (11) aufweisende Stirnseite
(13) erhebt.
5. Adapter nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (11) einen kleineren axialen Überstand aufweisen als der Stutzen (14).
6. Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (11) bezogen auf die Stirnseitenebene eine den Dorn (11) umgreifende, axial
zurückgesetzte, ringförmige Vertiefung (17) aufweisen.
7. Adapter nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass in Achsrichtung die Vertiefung (17) eine geringere axiale Erstreckung aufweist als
der axiale Überstand der Dorne (11) beträgt.
8. Adapter nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Tiefe der Vertiefung (17) die Hälfte des axialen Überstandes der Dorne
(11) beträgt.
9. Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (11) konisch ausgebildet sind.
10. Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mehrere Dorne (11) in Radialrichtung hintereinander liegend angeordnet sind.
11. Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mehrere Dorne (11) zwischen zwei benachbarten Formschlussgegenstücken (10)
im Adapter (9) angeordnet sind.
12. Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlussgegenstücke (10) im Adapter (9) als Ausnehmungen (10) ausgebildet
sind.
13. Adapter nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (10) in Radialrichtung länglich ausgebildet sind.
14. Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (9) aus einem magnetischen Werkstoff besteht.