Die Erfindung geht aus von einem Werkzeughalter für eine Bohr- und/oder Schlagwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der EP 0 765 707 B1 ist ein gattungsbildender Werkzeughalter bekannt. Der Werkzeughalter besitzt eine Aufnahmehülse bzw. einen Grundkörper, einen von einer Druckfeder beaufschlagten Ring, der mit mehreren, in eine kegelförmige Aufnahmeöffnung einrückbaren Verriegelungselementen zusammenwirkt. Ferner besitzt der Werkzeughalter eine gegenüber der Aufnahmehülse axial versetzbare Betätigungsmanschette. Die Aufnahmehülse besitzt seitliche Durchtrittsöffnungen im Bereich der Aufnahmeöffnungen, in denen die Verriegelungselemente im Wesentlichen radial versetzbar gelagert sind.
Um eine Zentrierung des Bohr- oder Meisselwerkzeugs zu verbessern, eine Spannkraft der Verriegelungselemente zu erhöhen und einen einwandfreien Rundlauf zu gewährleisten, sind an der Aufnahmehülse und an der Betätigungsmanschette als Gewinde ausgebildete Verbindungsmittel vorgesehen, über die die Verriegelungselemente verspannt und axial fixiert werden können. Zum Verspannen und Fixieren wird die Betätigungsmanschette mit einem Innengewinde auf ein Aussengewinde der Aufnahmehülse geschraubt. Die Betätigungsmanschette verschiebt dabei über einen an ihrer Innenkontur von einem Federring gebildeten Anschlag, über einen Stützring und über ein Dämpfungselement eine Lagerhülse gegen das Verriegelungselement.
Ferner wird die Druckfeder durch die axiale Verschiebung der Betätigungsmanschette weiter vorgespannt, die sich an einem dem Verriegelungselement abgewandten Ende über das Dämpfungselement, den Stützring und dem Anschlag an der Betätigungsmanschette abstützt. Die Verriegelungselemente werden durch die Lagerhülse und die Druckfeder in axialer Richtung gegen eine Schrägfläche gedrückt, wodurch die Axialkraft in eine radial nach innen weisende Kraft umgelenkt wird, und die Verriegelungselemente radial nach innen in eine Nut eines Einspannschafts des Bohr- oder Meisselwerkzeugs gedrückt werden.
Zum Entriegeln bzw. zur Entnahme des Bohr- oder Meisselwerkzeugs wird die Betätigungsmanschette mit ihrem Innengewinde aus dem Aussengewinde der Aufnahmehülse geschraubt. Anschliessend wird die Betätigungsmanschette mit einem angeformten Anschlag gegen die Verriegelungselemente axial verschoben, wodurch diese radial nach aussen in ihre Freigabestellungen verschwenkt werden. Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einem Werkzeughalter für eine Bohr- und/oder Schlagwerkzeugmaschine mit einem Grundkörper, der eine Aufnahmeöffnung zum Einsetzen eines Werkzeugschafts aufweist, mit wenigstens einem Verriegelungselement, das zur Verriegelung des Werkzeugschafts mit einem inneren Ende durch einen Durchbruch im Grundkörper in die Aufnahmeöffnung radial eingreift und mittels einem Betätigungselement aus einer Verriegelungsstellung in eine Entriegelungsstellung und umgekehrt verstellbar ist, und mit einer Spannvorrichtung, die zumindest ein betätigbares Spannelement und zumindest ein Abstützelement aufweist, an die zur Verspannung und Fixierung des Verriegelungselements Verbindungsmittel angebracht sind.
Es wird vorgeschlagen, dass das Spannelement als vom Betätigungselement getrenntes Bauteil ausgeführt ist. Es können vorteilhafte Gestaltungsfreiräume geschaffen und insbesondere können die Verbindungsmittel stets geschützt vor äusseren Einflüssen, wie beispielsweise vor Staub usw. vollständig innenliegend bzw. radial innerhalb dem Betätigungselement angeordnet werden. Die Verbindungsmittel können während einer Entriegelung durch das Betätigungselement in Eingriff gehalten werden, wodurch eine bessere Handhabung erreicht und der Verschleiss der Verbindungsmittel reduziert werden können. Ein stets erneutes In-Eingriff-Bringen der Verbindungsmittel ist vermeidbar.
Eine Belastung des Betätigungselements durch direkte Spannkräfte kann vermieden und die Betätigungshülse kann aus einem leichten und kostengünstigen Material hergestellt werden, wie insbesondere aus einem Kunststoff, der vorteilhaft z.B. als Berührungsschutz bei erhöhten Tempera turen und/oder gegen elektrische Spannung dienen kann. Ferner kann eine Relativbewegung zwischen dem Spannelement und der Betätigungshülse vorteilhaft zur Auslösung eines Signals genutzt werden, beispielsweise zur Auslösung eines elektrischen Signals, so dass nur bei verspannten und fixierten Verriegelungselementen die Bohr- und/ oder Schlagwerkzeugmaschine betrieben werden kann, und/oder zur Auslösung eines visuellen Signals für einen Bediener, über das dem Bediener angezeigt wird, ob die Verriegelungselemente verspannt und fixiert sind.
Das Spannelement kann grundsätzlich von einem zusätzlichen Betätigungselement oder vorteilhaft von dem bereits vorhandenen Betätigungselement betätigt werden, wodurch zusätzliche Bauteile, Bauraum, Gewicht und Montageaufwand eingespart werden können.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Verbindungsmittel als Gewinde ausgebildet sind, die konstruktiv einfach hergestellt und über die Toleranzen einfach ausgeglichen werden können.
Um zusätzliche Bauteile, Bauraum und Montageaufwand einzusparen, ist das Spannelement vorteilhaft von einem Bauteil gebildet, das eine Federauflage für eine das Verriegelungselement belastende Druckfeder bildet, und/oder das Spannelement wirkt im verriegelten Zustand über ein Bauteil auf das Verriegelungselement, das eine Federauflage für eine das Verriegelungselement belastende Druckfeder bildet. Wird das Spannelement von einem eine Federauflage bildenden Bauteil gebil det, kann ferner eine durch den Spannvorgang sich erhöhende Spannkraft der Druckfeder vorteilhaft genutzt werden.
Das Spannelement kann besonders konstruktiv einfach zur Auslösung eines Signals, insbesondere zur Auslösung eines visuellen Signals für einen Bediener, genutzt werden, indem das Spannelement im verriegelten Zustand verdeckt unter dem Betätigungselement angeordnet ist und im entriegelten Zustand in axialer Richtung mit zumindest einem Teil über eine Stirnseite des Betätigungselements ragt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Verbindungsmittel des Spannelements von einer axialen Fläche gebildet ist, die zum Verspannen und Fixieren über eine korrespondierende axiale Abstützfläche des Abstützelements bewegbar ist, und zumindest eine der Flächen in Umfangsrichtung eine Neigung zur Übersetzung einer Drehbewegung in eine axiale Bewegung aufweist. Derartige Verbindungsmittel können besonders kostengünstig hergestellt werden, und zwar insbesondere durch sich radial erstreckende Vorsprünge.
Ist das Spannelement von zumindest einem Blechteil gebildet, kann dieses innerhalb eines geringen radialen Bauraums von einer Einwirkstelle radial ausserhalb dem Grundkörper, und möglicherweise anderen Bauteilen in axialer Richtung zum Abstützelement geführt werden, wodurch Gestaltungsfreiräume entstehen und insgesamt radialer Bauraum eingespart werden kann.
Ferner können zusätzliche Bauteile, Bauraum und Montageaufwand eingespart werden, indem das Blechteil mit einem Bauteil fest verbunden ist, das eine Federauflage für eine das Ver riegelungselement belastende Druckfeder bildet und/oder das Abstütz-element von einem Drehmitnahmering gebildet ist. Möglich ist auch, dass das Spannelement bzw. das Blechteil einstückig mit einem eine Federauflage bildenden Bauteil ausgeführt ist. Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemässen Werkzeughalter, Fig. 2 ein Betätigungselement und ein Spannelement aus Fig. 1 schräg von oben, Fig. 3 eine Variante zu Fig. 1 und Fig. 4 einen Ausschnitt einer Explosionsdarstellung der Variante aus Fig. 3. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt einen Werkzeughalter, der für eine Bohr- und/oder Schlagwerkzeugmaschine insbesondere zum Bohren mit Diamantwerkzeugen bzw. mit Diamantbohrkronen vorgesehen ist. Der Werkzeughalter kann entweder fest oder abnehmbar mit der Werkzeugmaschine verbunden sein, die entweder handgeführt oder auch in einem Bohrständer eingespannt werden kann.
Der Werkzeughalter weist einen um eine Längsachse drehend antreibbaren Grundkörper 10 auf. Der Grundkörper 10 besitzt werkzeugseitig eine Aufnahmeöffnung 14, in die ein Werkzeug 78 mit einem Werkzeugschaft 16 einsetzbar ist. Die Aufnahmeöffnung 14 ist über einen Aufnahmebereich 66 konusförmig ausgeführt. An den Aufnahmebereich 66 schliesst sich maschinenseitig ein zylindrischer Bereich 68 an, der stufenförmig in einen hohlzylindrischen Kernbereich 70 des Grundkörpers 10 übergeht. An der Übergangsstelle zwischen dem zylindrischen Bereich 68 und dem Kernbereich 70 ist ein elastischer Ring 72 angeordnet, der als stirnseitiger Anschlag und Dichtkörper für das eingesetzte Werkzeug 78 dient.
Im Grundkörper 10 sind im konischen Aufnahmebereich 66 drei Durchbrüche 22 ausgebildet, von denen in Fig. 1 einer geschnitten und ein anderer in Draufsicht dargestellt ist. Die Durchbrüche 22 verlaufen in axialer Richtung 74 zum Werkzeug 78 geneigt zur Drehachse radial nach innen und fluchten jeweils innen mit einer Ringnut 76 im Werkzeugschaft 16. Die Durchbrüche 22 münden jeweils radial nach aussen in eine nach aussen hin offene Tasche 80 im Grundkörper 10.
In den Durchbrüchen 22 ist jeweils ein Verriegelungselement 18 angeordnet, das zwei, über einen Steg 82 mit verjüngtem Querschnitt verbundene wulstige Enden 20, 84 aufweist. Ein inneres, etwa kugelförmiges Ende 20 ragt durch den Durchbruch 22 in die Aufnahmeöffnung 14 und somit in die Ringnut 76 im Werkzeugschaft 16. Ein äusseres, etwa zitronenförmiges Ende 84 des Verriegelungselements 18 ragt durch die Tasche 80 über den Grundkörper 10 radial hinaus.
Das Verriegelungselement 18 wird radial von einer Betätigungshülse 24 aus Kunststoff überdeckt, die den Grundkörper 10 konzentrisch umgibt und auf diesem axial verschiebbar geführt ist. In die dem Werkzeug 78 zugewandte Richtung 74 ist die Betätigungshülse 24 durch einen Sicherungsring 88 am Grundkörper 10 gesichert. Innerhalb der Betätigungshülse 24 ist ein Absatz 90 vorgesehen, der zur Mitnahme eines Anschlagrings 92 bei einer Verschiebung der Betätigungshülse 24 in die vom Werkzeug 78 abgewandte axiale Richtung 54 dient.
Der Anschlagring 92 bildet auf seiner dem Verriegelungselement 18 zugewandten Seite in axialer Richtung 74 zum Werkzeug 78 eine schräg nach innen geneigte Anschlagfläche 94, an der das äussere Ende 84 des Verriegelungselements 18 anliegt. Auf der gegenüberliegenden axialen Seite des äusseren Endes 84 stützt sich ein Stützring 50 mit einer Stützfläche 96 ab, der maschinenseitig eine Federauflage 52 für eine Druckfeder 48 bildet und einen hohlzylindrischen Fortsatz 98 aufweist, der wiederum maschinenseitig einen radial nach innen weisenden Bund 100 besitzt. Auf dem Fortsatz 98 ist ein Ende der Druckfeder 48 geführt. Die Druckfeder 48 stützt sich mit einem maschinenseitigen Ende an einer Federauflage 46 ab, die an einem Spannelement 32 einer Spannvorrichtung 2 8 ausgebildet ist.
Die Druckfeder 48 wirkt in die dem Werkzeug 78 zugewand te Richtung 74 über den Stützring 50 auf das Verriegelungselement 18.
Das Spannelement 32 ist über ein Innengewinde 40 mit einem Aussengewinde 38 des Grundkörpers 10 verbunden, der ein Abstützelement der Spannvorrichtung 28 bildet. Das Spannelement 32 besitzt an seinem maschinenseitigen Ende vorteilhaft drei gleichmässig über den Umfang verteilt angeordnete radial nach aussen und sich in axialer Richtung 54 über eine maschinenseitige Stirnseite 102 des Spann-elements 32 erstreckende Mitnahmeflügel 104, 106, 108 (Fig. 2). Das Spannelement 32 ist zwar als von der Betätigungshülse 24 getrenntes Bauteil ausgeführt, ist jedoch über die Betätigungshülse 24 betätigbar, und zwar indem die Mitnahmeflügel 104, 106, 108 radial nach aussen in drei an die Betätigungshülse 24 angeformte Taschen 110, 112, 114 in Drehrichtung formschlüssig eingreifen.
Beim Einsetzen des Werkzeugs 78 in den Werkzeughalter wird der Werkzeugschaft 16 in die Aufnahmeöffnung 14 eingeschoben. Die Verriegelungs-elemente 18 werden radial nach aussen gedrängt und drängen dabei den Stützring 50 entgegen der Kraft der Druckfeder 48 axial nach hinten in Richtung 54. Die äusseren Enden 84 der Verriegelungs-elemente 18 gleiten dabei an der Anschlagfläche 94 des Anschlagrings 92 entlang, der in seiner Lage unverändert bleibt.
Sobald der Werkzeugschaft 16 ausreichend tief in die Aufnahmeöffnung 14 eingesteckt wurde, schnappen die Verriegelungselemente 18, belastet durch die Druckfeder 48, mit ihrem inneren Ende 20 in die Ringnut 76 des Werkzeugschafts 16 ein. Die Werkzeugmaschine ist grundsätzlich funktionsfähig. Zur Drehmitnahme des Werkzeugs 78 dient ein Drehmitnahmering 118, der mit drei radial nach innen weisenden Mitnahmefingern 122 mit dem Werkzeugschaft 16 drehfest verbunden ist und mit drei radial nach aussen weisenden Mitnahmefingern 120 durch nach aussen hin offene Durchbrüche 132 des Grundkörpers 10 greift und über die Mitnahmefinger 120 in den Durchbrüchen 132 mit dem Grundkörper 10 in Drehrichtung formschlüssig verbunden ist.
Um jedoch den Werkzeugschaft 16 stärker zu verspannen, so dass dieser insbesondere auch stets bei auf ihn wirkende Zugkräfte in Richtung 74 spielfrei im Werkzeughalter fixiert ist, werden die Verriegelungselemente 18 durch die Spannvorrichtung 28 weiter verspannt und fixiert. Dabei wird über die Betätigungshülse 24 das Spannelement 32 relativ zum Grundkörper 10 entgegen der Drehrichtung des Werkzeugs 78 gedreht, und zwar in axialer Richtung 74 zum Werkzeug 78 betrachtet entgegen dem Uhrzeigersinn. Das Spannelement 32 bewegt sich dadurch über die Gewinde 38, 40, die als Linksgewinde ausgeführt sind, in axialer Richtung 74 zum Werkzeug 78, spannt die Druckfeder 48 weiter vor und kommt mit einer Anschlagfläche 116 am Bund 100 des Stützrings 50 zur Anlage.
Ein weiteres Drehen des Spannelements 32 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt durch die Gewinde 38, 40 eine Axialkraft in Richtung 74 zum Werkzeug 78 auf den Stützring 50, der mit seiner Stützfläche 96 auf eine konische Fläche des äusseren Endes 84 des Verriegelungselements 18 wirkt und dieses radial nach innen in die Ringnut 76 des Werkzeugschafts 16 verstärkt drückt. Ein Bediener der Werkzeugmaschine bzw. des Werkzeughalters kann durch ein an der Betätigungshülse 24 aufgebrachtes Drehmoment eine Verspannung des Werkzeugschafts 16 einem Ge wicht des Werkzeugs 78 anpassen, d.h. er kann ein Werkzeug 78 mit einem grossen Gewicht stärker und ein Werkzeug mit einem kleinen Gewicht weniger stark im Werkzeughalter verspannen.
Soll das Werkzeug 78 aus dem Werkzeughalter entnommen werden, wird zuerst über die Betätigungshülse 24 das Spannelement 32 in Drehrichtung des Werkzeugs 78 auf dem Grundkörper 10 gedreht und dabei in die dem Werkzeug 78 abgewandte axiale Richtung 54 geschraubt, und zwar bis dieses mit seiner maschinenseitigen Stirnseite 102 mit einer Anschlagscheibe 124 in Anlage kommt. Das Spannelement 32 bewegt sich beim Drehen auf dem Grundkörper 10 in axialer Richtung 54 relativ zur Be tätigungshülse 24 und schiebt sich mit seinen maschinenseitigen Enden 56, 58, 126 der Mitnahmeflügel 104, 106, 108 in die dem Werkzeug 78 abgewandte axiale Richtung 54 über eine maschinenseitige Stirnseite 60 der Betätigungshülse 24.
Liegt das Spannelement 32 mit seiner Stirnseite 102 an der Anschlagscheibe 124 an, signalisieren die farblich gekennzeichneten Enden 56, 58, 126 dem Bediener eine Entriegelungsstellung des Spannelements 32.
Anschliessend wird die Betätigungshülse 24 in die dem Werkzeug 78 abgewandte axiale Richtung 54 auf dem Grundkörper 10 verschoben. Die Betätigungshülse 24 verschiebt dabei über den Absatz 90 den Anschlagring 92 gegen das Verriegelungselement 18. Das Verriegelungselement 18 wird vom Anschlagring 92 in der Tasche 80 zunächst gekippt, bis das äussere Ende 84 an einer Bodenfläche der Tasche 80 zur Anlage kommt. Sobald das äussere Ende an der Bodenfläche anliegt, ist die Kippbewegung beendet und der Anschlagring 92 nimmt das Verriegelungsele ment 18 entgegen der Federkraft der Druckfeder 48 axial mit. Das Verriegelungselement 18 wird aus dem Durchbruch 22 radial nach aussen bewegt, und die Ringnut 76 des Werkzeugschafts 16 wird freigegeben.
In Fig. 3 und 4 ist zu Fig. 1 und 2 ein alternativer Werkzeughalter dargestellt. Im Wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Ferner kann bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in Fig. 1 und 2 verwiesen werden.
Der Werkzeughalter besitzt eine Spannvorrichtung 30 mit einem von drei Blechschalen gebildeten Spannelement 34 (Fig. 4). Die Blechschalen greifen jeweils mit einem sich radial erstreckenden Vorsprung 128 in eine Ringnut 138 eines Stützrings 62, der eine Federauflage 64 für eine ein Verriegelungselement 18 belastende Druckfeder 48 bildet. Die Druckfeder 48 ist maschinenseitig an einem Anschlagteller 140 abgestützt, der über einen Spannring 142 in die von einem Werkzeug 78 abgewandte axiale Richtung 54 an einem Grundkörper 12 des Werkzeughalters gesichert ist.
Die Blechschalen sind in Drehrichtung formschlüssig in am Innenumfang einer Betätigungshülse 26 aus Kunststoff über den Umfang gleichmässig verteilte Längstaschen 130 angeordnet und erstrecken sich in axialer Richtung 54 zum Werkzeug 78 radial ausserhalb des Grundkörpers 12.
An einem werkzeugseitigen Ende besitzen die Blechschalen Verbindungsmittel 44, die von sich radial nach innen erstrecken den Vorsprüngen gebildet sind und maschinenseitig Flächen bilden, die in Umfangsrichtung eine Neigung zur Übersetzung einer Drehbewegung in eine axiale Bewegung aufweisen. Ein Abstützelement 36 der Spannvorrichtung 30 wird von einem Drehmitnahmering gebildet, der drei radial nach innen weisende, über den Umfang gleichmässig verteilte Mitnahmefinger 122 zur Drehmitnahme des Werkzeugs 78 und drei radial nach aussen weisende, über den Umfang gleichmässig verteilte Mitnahmefinger 42 aufweist, die durch nach aussen hin offene Durchbrüche 132 des Grundkörpers 12 greifen und in den Durchbrüchen 132 mit dem Grundkörper 12 in Drehrichtung formschlüssig verbunden sind.
Die radial nach aussen weisenden Mitnahmefinger 42 ragen radial über den Grundkörper 12 und bilden Verbindungsmittel der Spannvorrichtung 30 mit werkzeugseitigen axialen Abstützflächen. Der Drehmitnahmering ist maschinenseitig an einem vom Grundkörper 12 gebildeten Anschlag 134 abgestützt und ist werkzeugseitig über einen Spannring 136 auf dem Grundkörper 12 gesichert.
In einem entriegelten Zustand der Spannvorrichtung 30 liegen die Verbindungsmittel 44 der Blechschalen in die vom Werkzeug 78 abgewandte axiale Richtung 54 vor Zwischenräumen der Mitnahmefinger 42 des Drehmitnahmerings bzw. des Abstützelements 36. Die Verbindungsmittel 44 können beim Entriegeln der Verriegelungselemente 18 über die Betätigungshülse 26 in die vom Werkzeug 78 abgewandte axiale Richtung 54 zwischen den Mitnahmefingern 42 durchgeführt werden. Die Betätigungshülse 26 ist mit einem Anschlag 146 an ihrem Innenumfang über einen Sicherungsring 86 in axialer Richtung 74 zum Werkzeug 78 am Grundkörper 12 abgestützt und ist unverlierbar auf dem Grundkörper 12 gehalten.
Zum Verspannen und Fixieren der Verriegelungs-elemente 18 werden die Verbindungsmittel 44 mit ihren maschinenseitigen Flächen über die werkzeugseitigen Abstützflächen der Mitnahmefinger 42 gedreht, und zwar entgegen der Drehrichtung des Werkzeugs 78. Durch die Neigung in Umfangsrichtung der Flächen der Verbindungsmittel 44 wird ein über die Betätigungshülse 26 eingebrachtes Drehmoment in eine Axialkraft in Richtung 74 zum Werkzeug 78 auf den Stützring 62 umgewandelt, der mit seiner Stützfläche 96 auf eine konische Fläche eines äusseren Endes 84 des Verriegelungselements 18 wirkt und dieses radial nach innen in eine Ringnut 76 des Werkzeugschafts 16 verstärkt drückt.
Ein Bediener der Werkzeugmaschine bzw. des Werkzeughalters kann durch ein an der Betätigungshülse 26 aufgebrachtes Drehmoment eine Verspannung des Werkzeugschafts 16 einem Gewicht des Werkzeugs 78 anpassen.
Bevor das Werkzeug 78 in bekannter Weise entriegelt werden kann, muss die Verspannung der Verriegelungselement 18 durch die Spannvorrichtung 30 aufgehoben werden. Mit der Betätigungshülse 26 werden die Blechschalen auf dem Grundkörper 12 gedreht, und zwar bis die Verbindungsmittel 44 in die vom Werkzeug 78 abgewandte axiale Richtung 54 vor den Zwischenräumen der Mitnahmefinger 42 zum Liegen kommen. Ein Bediener erkennt dies daran, dass Schlitze 144 über den Mitnahmefingern 42 zum Liegen kommen. Bezugszeichen
10 Grundkörper
12 Grundkörper
14 Aufnahmeöffnung
16 Werkzeugschaft
18 Verriegelungselement
20 inneres Ende des Verriegelungselements
22 Durchbruch
24 Betätigungselement
26 Betätigungselement
28 Spannvorrichtung
30 Spannvorrichtung
32 Spannelement
34 Spannelement
36 Abstützelement
38 Verbindungsmittel
40 Verbindungsmittel
42 Verbindungsmittel
44 Verbindungsmittel
46 Federauflage
48 Druckfeder
50 Bauteil
52 Federauflage
54 axiale Richtung
56 Teil
58 Teil
60 Stirnseite
62 Bauteil
64 Federauflage
66 Aufnahmebereich
68 Bereich
70 Kernbereich
72 Ring
74 axiale Richtung
76 Ringnut
78 Werkzeug
80 Tasche
82 Steg
84 Ende
86 Sicherungsring
88 Sicherungsring
90 Absatz
92 Anschlagring
94 Anschlagfläche
96 Stützfläche
98 Fortsatz
100 Bund
102 Stirnseite
104 Mitnahmeflügel
106 Mitnahmeflügel
108 Mitnahmeflügel
110 Tasche
112 Tasche
114 Tasche
116 Anschlagfläche
118 Drehmitnahmering
120 Mitnahmefinger
122 Mitnahmefinger
124 Anschlagscheibe
126 Teil
128 Vorsprung
130 Längstasche
132 Durchbruch
134 Anschlag
136 Spannring
138 Ringnut
140 Anschlagteller
142 Spannring
144 Schlitz
146 Anschlag
The invention relates to a tool holder for a drilling and / or percussion machine tool according to the preamble of claim 1.
From EP 0 765 707 B1 a generic tool holder is known. The tool holder has a receiving sleeve or a base body, an acted upon by a compression spring ring which cooperates with a plurality of engageable in a conical receiving opening locking elements. Furthermore, the tool holder has an opposite to the receiving sleeve axially displaceable actuating sleeve. The receiving sleeve has lateral passage openings in the region of the receiving openings, in which the locking elements are mounted substantially radially displaceable.
In order to improve centering of the drilling or chiseling tool, to increase a clamping force of the locking elements and to ensure proper concentricity, connecting means designed as a thread are provided on the receiving sleeve and on the actuating sleeve, via which the locking elements can be clamped and axially fixed. For clamping and fixing the actuating sleeve is screwed with an internal thread on an external thread of the receiving sleeve. The actuating sleeve displaces via a formed on its inner contour of a spring ring stop, a support ring and a damping element, a bearing sleeve against the locking element.
Further, the compression spring is further biased by the axial displacement of the actuating sleeve, which is supported on a locking element facing away from the end of the damping element, the support ring and the stop on the actuating sleeve. The locking elements are urged by the bearing sleeve and the compression spring in the axial direction against an inclined surface, whereby the axial force is deflected into a radially inwardly directed force, and the locking elements are pressed radially inwardly into a groove of a clamping shaft of the drilling or chiseling tool.
To unlock or for removal of the drilling or chiselling tool, the actuating sleeve is screwed with its internal thread from the external thread of the receiving sleeve. Subsequently, the actuating sleeve is axially displaced with a molded stop against the locking elements, whereby they are pivoted radially outwards into their release positions. Advantages of the invention
The invention relates to a tool holder for a drilling and / or percussion machine tool having a base body having a receiving opening for insertion of a tool shank, with at least one locking element for locking the tool shank with an inner end by an opening in the base body in the receiving opening engages radially and is adjustable by means of an actuating element from a locking position into an unlocking position and vice versa, and with a clamping device which has at least one actuatable clamping element and at least one supporting element, are attached to the clamping and fixing of the locking element connecting means.
It is proposed that the clamping element is designed as a separate component from the actuator. Advantageous design freedom can be created and, in particular, the connection means can always be disposed completely protected against external influences, such as, for example, against dust, completely inside or radially within the actuating element. The connecting means can be held in engagement during unlocking by the actuating element, whereby a better handling can be achieved and the wear of the connecting means can be reduced. An always renewed engagement of the connecting means is avoidable.
A loading of the actuator by direct clamping forces can be avoided and the actuator sleeve can be made of a light and inexpensive material, such as in particular of a plastic which is advantageously e.g. can serve as protection against contact at elevated temperatures and / or against electrical voltage. Furthermore, a relative movement between the clamping element and the actuating sleeve can advantageously be used to trigger a signal, for example for triggering an electrical signal, so that only when clamped and fixed locking elements, the drilling and / or percussion machine tool can be operated, and / or to trigger a visual signal to an operator indicating to the operator whether the locking elements are distorted and fixed.
The clamping element can in principle be actuated by an additional actuating element or advantageously by the already existing actuating element, whereby additional components, installation space, weight and assembly costs can be saved.
In a further embodiment of the invention, it is proposed that the connecting means are formed as a thread, which can be made structurally simple and easily balanced over the tolerances.
To save additional components, space and installation costs, the clamping element is advantageously formed by a component which forms a spring support for a locking element loading compression spring, and / or the clamping element acts in the locked state via a component on the locking element, which is a spring support for a the locking element forms a loading pressure spring. If the clamping element of a spring support forming member gebil det, can also be used advantageously by the clamping process increasing clamping force of the compression spring.
The clamping element can be used particularly structurally simple for triggering a signal, in particular for triggering a visual signal for an operator, by the clamping element in the locked state hidden under the actuating element is arranged and in the unlocked state in the axial direction with at least a part on an end face of the actuating element protrudes.
In a further embodiment of the invention it is proposed that the connecting means of the clamping element is formed by an axial surface which is movable for clamping and fixing via a corresponding axial support surface of the support element, and at least one of the surfaces in the circumferential direction has a tendency to translate a rotational movement in has an axial movement. Such connecting means can be produced particularly inexpensively, in particular by radially extending projections.
If the clamping element formed by at least one sheet metal part, this can be performed within a small radial space of a contact point radially outside the body, and possibly other components in the axial direction to the support, creating freedom of design and overall radial space can be saved.
Furthermore, additional components, space and installation costs can be saved by the sheet metal part is firmly connected to a component which forms a spring support for a Ver the locking element loading compression spring and / or the support element is formed by a rotational drive ring. It is also possible that the clamping element or the sheet metal part is designed in one piece with a component forming a spring support. drawing
Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, embodiments of the invention are shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination.
1 shows a longitudinal section through a tool holder according to the invention, FIG. 2 shows an actuating element and a clamping element of FIG. 1 obliquely from above, FIG. 3 shows a variant of FIG. 1 and FIG. 4 shows a section of an exploded view of the variant from FIG 3. Description of the embodiments
Fig. 1 shows a tool holder which is provided for a drilling and / or percussion machine tool, in particular for drilling with diamond tools or diamond drill bits. The tool holder can be either fixed or detachable connected to the machine tool, which can be either hand-guided or clamped in a drill stand.
The tool holder has a basic body 10 that can be driven in rotation about a longitudinal axis. The main body 10 has on the tool side a receiving opening 14 into which a tool 78 with a tool shank 16 can be inserted. The receiving opening 14 is designed conically via a receiving area 66. A cylindrical region 68 adjoins the receiving region 66 on the machine side, which merges into a hollow-cylindrical core region 70 of the base body 10 in a stepped manner. At the transition point between the cylindrical portion 68 and the core portion 70, an elastic ring 72 is arranged, which serves as an end stop and sealing body for the tool 78 used.
In the base body 10, three openings 22 are formed in the conical receiving area 66, one of which is cut in Fig. 1 and another is shown in plan view. The openings 22 extend in the axial direction 74 to the tool 78 inclined to the axis of rotation radially inward and aligned respectively inside with an annular groove 76 in the tool shank 16. The openings 22 each open radially outward in an outwardly open pocket 80 in the main body 10th
In the apertures 22, a respective locking element 18 is arranged, which has two, connected via a web 82 with a tapered cross-section beaded ends 20, 84. An inner, approximately spherical end 20 protrudes through the opening 22 into the receiving opening 14 and thus into the annular groove 76 in the tool shank 16. An outer, approximately lemon-shaped end 84 of the locking element 18 projects through the pocket 80 on the base body 10 radially out.
The locking element 18 is radially covered by an actuating sleeve 24 made of plastic, which surrounds the base body 10 concentrically and is guided on this axially displaceable. In the direction 78 facing the tool 78, the actuating sleeve 24 is secured by a locking ring 88 on the base body 10. Within the actuating sleeve 24, a shoulder 90 is provided, which serves to entrain a stop ring 92 during a displacement of the actuating sleeve 24 in the axial direction 54 facing away from the tool 78.
The stop ring 92 forms on its side facing the locking element 18 in the axial direction 74 to the tool 78 an inclined inwardly inclined stop surface 94 against which the outer end 84 of the locking element 18 abuts. On the opposite axial side of the outer end 84, a support ring 50 is supported with a support surface 96, the machine side forms a spring rest 52 for a compression spring 48 and a hollow cylindrical extension 98 which in turn has a machine-side radially inwardly facing collar 100. On the extension 98, one end of the compression spring 48 is guided. The compression spring 48 is supported by a machine-side end on a spring support 46, which is formed on a clamping element 32 of a clamping device 2 8.
The compression spring 48 acts in the direction of the tool 78 te direction 74 via the support ring 50 on the locking element 18th
The clamping element 32 is connected via an internal thread 40 with an external thread 38 of the base body 10, which forms a support element of the clamping device 28. The clamping element 32 has at its machine-side end advantageously three evenly distributed over the circumference arranged radially outwardly and in the axial direction 54 via a machine-side end face 102 of the clamping element 32 extending driving wing 104, 106, 108 (FIG. 2). Although the clamping element 32 is designed as a separate component from the actuating sleeve 24, but can be actuated via the actuating sleeve 24, by the driving wings 104, 106, 108 radially outwardly in three formed on the actuating sleeve 24 pockets 110, 112, 114 in the direction of rotation interlock positively.
When inserting the tool 78 in the tool holder of the tool shaft 16 is inserted into the receiving opening 14. The locking elements 18 are urged radially outward and urge the support ring 50 against the force of the compression spring 48 axially towards the rear in the direction 54. The outer ends 84 of the locking elements 18 thereby slide along the stop surface 94 of the stop ring 92 along remains unchanged in its position.
Once the tool shank 16 has been inserted sufficiently deep into the receiving opening 14, snap the locking elements 18, loaded by the compression spring 48, with its inner end 20 in the annular groove 76 of the tool shank 16 a. The machine tool is basically functional. For rotational driving of the tool 78 is a rotational locking ring 118 which is rotatably connected with three radially inwardly pointing driving fingers 122 with the tool shank 16 and with three radially outwardly facing driving fingers 120 by outwardly open apertures 132 of the body 10 and engages over the driving finger 120 is connected in the openings 132 in a form-fitting manner with the base body 10 in the direction of rotation.
However, in order to clamp the tool shank 16 more strongly, so that it is always fixed in the direction of the tool holder in the direction of the free play in the tool holder, the locking elements 18 are further clamped and fixed by the clamping device 28. In this case, the clamping element 32 is rotated relative to the main body 10 against the direction of rotation of the tool 78 via the actuating sleeve 24, in the axial direction 74 to the tool 78 viewed counterclockwise. The clamping element 32 moves through the threads 38, 40, which are designed as left-hand thread, in the axial direction 74 to the tool 78, biases the compression spring 48 further and comes with a stop surface 116 on the collar 100 of the support ring 50 to the plant.
Further rotation of the clamping element 32 in the counterclockwise direction effected by the threads 38, 40 an axial force in the direction 74 to the tool 78 on the support ring 50, which acts with its support surface 96 on a conical surface of the outer end 84 of the locking member 18 and this radially inside reinforced in the annular groove 76 of the tool shank 16 presses. An operator of the machine tool or the tool holder can adjust a tension of the tool shank 16 to a weight of the tool 78 by means of a torque applied to the actuating sleeve 24, i. he can clamp a tool 78 with a large weight stronger and a tool with a small weight less strong in the tool holder.
If the tool 78 is to be removed from the tool holder, the clamping element 32 is first rotated via the actuating sleeve 24 in the direction of rotation of the tool 78 on the base body 10 and thereby screwed into the tool 78 facing away from the axial direction 54, to this with its machine-side end face 102 comes with a stop plate 124 into abutment. The clamping element 32 moves when turning on the base body 10 in the axial direction 54 relative to the loading tätigungshülse 24 and pushes with its machine-side ends 56, 58, 126 of the driving wings 104, 106, 108 in the tool 78 facing away from the axial direction 54 via a Machine-side end face 60 of the actuating sleeve 24th
If the clamping element 32 with its end face 102 abuts on the stop disk 124, the color-coded ends 56, 58, 126 signal the operator an unlocking position of the clamping element 32.
Subsequently, the actuating sleeve 24 is moved in the tool 78 remote from the axial direction 54 on the base body 10. The actuating sleeve 24 displaces the stop ring 92 against the locking element 18 via the shoulder 90. The locking element 18 is initially tilted by the stop ring 92 in the pocket 80 until the outer end 84 comes into contact with a bottom surface of the pocket 80. Once the outer end rests against the bottom surface, the tilting movement is completed and the stop ring 92 takes the Verriegelungsele element 18 against the spring force of the compression spring 48 axially with. The locking member 18 is moved radially outwardly from the aperture 22, and the annular groove 76 of the tool shank 16 is released.
In Fig. 3 and 4, an alternative tool holder is shown to Fig. 1 and 2. Substantially identical components are basically numbered with the same reference numerals. Furthermore, reference can be made to the description of the embodiment in FIGS. 1 and 2 with regard to features and functions that are the same.
The tool holder has a clamping device 30 with a clamping element 34 formed by three sheet metal shells (FIG. 4). The sheet metal shells each engage with a radially extending projection 128 in an annular groove 138 of a support ring 62, which forms a spring support 64 for a locking element 18 loading a compression spring 48. The compression spring 48 is supported on the machine side on a stop plate 140, which is secured via a clamping ring 142 in the axial direction 54 facing away from a tool 78 on a base body 12 of the tool holder.
The sheet metal shells are arranged in the direction of rotation in a form-fitting manner on the inner circumference of an actuating sleeve 26 made of plastic over the circumference uniformly distributed longitudinal pockets 130 and extend in the axial direction 54 to the tool 78 radially outside of the base body 12th
At a tool-side end, the sheet metal shells have connecting means 44 which extend radially inwardly from the projections and which on the machine side form surfaces which have a tendency in the circumferential direction to translate a rotational movement into an axial movement. A support element 36 of the tensioning device 30 is formed by a rotational drive ring, which has three radially inwardly directed, evenly distributed over the circumference driving finger 122 for rotational drive of the tool 78 and three radially outwardly facing, evenly distributed over the circumference driving finger 42, which by outwardly open apertures 132 of the body 12 engage and are positively connected in the openings 132 with the base body 12 in the direction of rotation.
The radially outwardly pointing driving fingers 42 protrude radially over the base body 12 and form connecting means of the clamping device 30 with tool-side axial support surfaces. The rotational drive ring is supported on the machine side on a stop 134 formed by the main body 12 and is secured on the tool body via a clamping ring 136 on the base body 12.
In an unlocked state of the clamping device 30, the connecting means 44 of the sheet metal shells in the axial direction facing away from the tool 78 54 before gaps between the driving fingers 42 of the Drehitnahmerings or the support member 36. The connecting means 44 can when unlocking the locking elements 18 via the actuating sleeve 26 in the remote from the tool 78 axial direction 54 between the driving fingers 42 are performed. The actuating sleeve 26 is supported with a stop 146 on its inner circumference via a securing ring 86 in the axial direction 74 to the tool 78 on the base body 12 and is held captive on the base body 12.
For clamping and fixing the locking elements 18, the connecting means 44 are rotated with their machine-side surfaces on the tool-side support surfaces of the driving finger 42, against the direction of rotation of the tool 78. Due to the inclination in the circumferential direction of the surfaces of the connecting means 44 is a via the actuating sleeve 26 introduced torque is converted into an axial force in the direction 74 to the tool 78 on the support ring 62 which acts with its support surface 96 on a conical surface of an outer end 84 of the locking member 18 and this pushes radially inwardly into an annular groove 76 of the tool shank 16.
An operator of the machine tool or of the tool holder can adjust a tension of the tool shank 16 to a weight of the tool 78 by means of a torque applied to the actuating sleeve 26.
Before the tool 78 can be unlocked in a known manner, the tension of the locking element 18 must be canceled by the tensioning device 30. With the actuating sleeve 26, the sheet metal shells are rotated on the base body 12, namely until the connecting means 44 come in the direction away from the tool 78 axial direction 54 before the interstices of the driving fingers 42 to lie. An operator recognizes this by the fact that slots 144 come to rest over the driving fingers 42. reference numeral
10 basic body
12 basic body
14 receiving opening
16 tool shank
18 locking element
20 inner end of the locking element
22 breakthrough
24 actuator
26 actuator
28 clamping device
30 clamping device
32 clamping element
34 tensioning element
36 support element
38 connecting means
40 connecting means
42 connecting means
44 connecting means
46 spring support
48 compression spring
50 component
52 spring support
54 axial direction
56 part
58 part
60 front side
62 component
64 spring support
66 recording area
68 area
70 core area
72 ring
74 axial direction
76 ring groove
78 tool
80 bag
82 footbridge
84 end
86 circlip
88 circlip
90 paragraph
92 stop ring
94 stop surface
96 support surface
98 extension
100 francs
102 front side
104 driving wing
106 driving wing
108 driving wing
110 bag
112 bag
114 bag
116 stop surface
118 rotational driving ring
120 driving finger
122 driving finger
124 Stop disc
126 part
128 advantage
130 length pocket
132 breakthrough
134 stop
136 clamping ring
138 ring groove
140 stop plates
142 clamping ring
144 slot
146 stop