DE10026021A1 - Werkzeugaufnahme für einen Bohrmeissel - Google Patents
Werkzeugaufnahme für einen BohrmeisselInfo
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Abstract
Eine Werkzeugaufnahme (1) für ein begrenzt axial beweglich über längs der Werkzeugachse endliche radiale Aussparungen (3) aufnehmendes Werkzeug (4) mit radial beweglichen Eingriffselementen (5), die formschlüssig in die radialen Aussparungen (3) eingreifen und über eine von außen betätigbare, axial über eine Verriegelungsfeder (14) federnd vorgespannt verschiebbare Steuerungshülse (6) lösbar sind, wobei zwischen der Steuerungshülse (6) und dem Einspannbereich des Schafts des Werkzeugs (4) ein federndes Halteelement (8) angeordnet ist und in einer Freigabeposition (10) das durch das eingeführte Werkzeug (4) verspannte federnde Halteelement (8) eine Verschiebung der Steuerhülse (6) in Richtung einer Verriegelungsposition (7) über ein Rastmittel (9) hinweg verhindert.
Description
Die Erfindung bezeichnet eine Werkzeugaufnahme für einen Bohrmeißel, vorteilhaft
verbindbar mit einem zumindest teilweise schlagenden Handwerkzeuggerät, wie einen
Bohrhammer oder einen Meißelhammer.
Diese Erfindung betrachtet Werkzeugaufnahmen von zumindest teilweise schlagenden
Handwerkzeuggeräten. Das zur zweckentsprechenden Benutzung in eine derartige Werk
zeugaufnahme des Handwerkzeuggerätes eingeführte Werkzeug wird in dieser drehfest und
begrenzt axial beweglich gelagert aufgenommen. Dazu greifen radial bewegliche Eingriffs
elemente der Werkzeugaufnahme in radiale Aussparungen im Einspannbereich des Schafts
des Werkzeuges ein und begrenzen die axiale Beweglichkeit auf einen von der axialen
Länge der Aussparungen vorgegebenen Bereich. Über drehformschlüssige Mitnahmenuten
im Einspannbereich des Schafts erfolgt eine Übertragung des Drehmoments. Der Schlag des
Handwerkzeuggerätes erfolgt direkt auf die axiale Stirnfläche des Werkzeugs und somit nicht
auf die Werkzeugaufnahme.
Nach der US 5398946 greift in der Werkzeugaufnahme eine Kugel als Arretierungsmittel in
eine axial begrenzte, radiale Aussparung des drehformschlüssig aufgenommenen Werk
zeugs ein, wobei die Kugel durch einen einseitigen, axial formschlüssigen Zwang verbunden
mit einer axialen Relativbewegung entlang einer Fase radial nach Aussen bewegbar ist und
somit die axiale Beweglichkeit zum Entfernen des Werkzeugs frei gibt. Dazu wird zum
Einführen und zum Entfernen des Werkzeugs eine axial bewegliche Aussenhülse gegen die
Vorspannkraft einer Haltefeder in Richtung des Handwerkzeuggerätes verschoben. Nachtei
lig ist der sich nur in der Eingriffsposition ausbildende stabile Zustand der Werkzeugauf
nahme.
Nach der US 5558478 ist zusätzlich ein prismatisch ausgeführtes, radial bewegliches
Eingriffselement selbst über eine Blattfeder gegen eine axial zwischen der Eingriffsposition
und der Freigabeposition bewegliche, federnd vorgespannte und einseitig axial mit der
Aussenhülse in Richtung des Handwerkzeuggerätes verschiebbare Steuerungshülse radial
vorgespannt. Nachteilig ist der sich nur in der Eingriffsposition ausbildende stabile Zustand
der Werkzeugaufnahme.
Nach der DE 196 36 293 A1 ist zusätzlich ein federndes Halteelement für die jeweilige Endpo
sition der zwischen der Eingriffsposition und der Freigabeposition beweglichen Steuerungs
hülse vorgesehen, welche zwischen der Steuerungshülse und dem Einspannbereich des
Schaftes des Werkzeugs angeordnet ist. Somit bildet sich ein bistabiler Zustand der Werk
zeugaufnahme in der Eingriffsposition und in der Freigabeposition heraus, wodurch ein
Wechsel des Werkzeugs mit einer Hand möglich ist. Dazu wird zuerst die Werkzeugauf
nahme in die Freigabeposition gebracht und dann das Werkzeug gewechselt, wobei beim
Einführen des gewechselten Werkzeugs das Halteelement die Steuerungshülse freigibt,
welche automatisch in die Eingriffsposition übergeht.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine weitere Lösung zur Ausführung einer mit nur einer
Hand zum Wechseln des Werkzeugs bedienbaren Werkzeugaufnahme aufzuzeigen.
Die Aufgabe wird im wesentlichen durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im wesentlichen weist die Werkzeugaufnahme für ein drehfest über drehformschlüssige
Mitnahmeelemente und begrenzt axial beweglich über längs der Werkzeugachse endliche
radiale Aussparungen des Einspannbereiches des Schaftes aufnehmbares Werkzeug radial
bewegliche Eingriffselemente auf, die formschlüssig in die radialen Aussparungen eingreifen
und über eine von Aussen betätigbare, axial federnd vorgespannt verschiebbare, Steue
rungshülse lösbar sind. Ein zwischen der Steuerungshülse und dem Einspannbereich des
Schafts des Werkzeugs angeordnetes federndes Halteelement in Form einer radial federn
den Blattfeder oder einer radial federnd gelagerten Kugel hält bei gegen die Haltefederkraft
des Halteelements eingeführtem Werkzeug über ein radial bewegliches und in die Steue
rungshülse eingreifendes Rastmittel die Steuerungshülse in der Freigabeposition. Somit wird
eine axiale Verschiebung der Steuerungshülse über das Rastmittel hinweg verhindert.
Somit entspannt sich unmittelbar nach Entnahme des Werkzeugs das Halteelement und die
Steuerungshülse springt in die Verriegelungsposition zurück. Beim Einführen drückt das
gewechselte Werkzeug über die Verriegelungselemente mit einem axialen Zwang die
Steuerungshülse teilweise in Richtung Halteposition ohne diese jedoch zu erreichen. Bei
vollständiger Einführung des Werkzeugs greifen die Verriegelungselemente radial in die
Aussparungen ein, geben den axialen Zwang auf die Steuerungshülse frei und diese springt
durch die vorgespannte Verriegelungsfeder in die Verriegelungsposition, bei welcher die
Verriegelungselemente radial formschlüssig arretiert werden.
Vorteilhaft ist die Steuerungshülse flanschförmig ausgebildet, wobei der dem Werkzeug
zugewandte Teil von einer vorderen Hülse radial koaxial umfasst wird und der über eine
radiale glatte Stufung angrenzende, dem Handwerkzeuggerät zugewandte, Teil mit einem
radial grösseren Durchmesser von aussen betätigbar, insbesondere unmittelbar von Hand in
Richtung Handwerkzeuggerät axial verschiebbar ist.
Im Inneren bildet die Steuerungshülse einen radial auskargenden Steg als Anschlag für eine
Verriegelungsfeder aus, welche gegen einen in Richtung Handwerkzeuggerät positionierten
axialen Anschlag druckvorgespannt ist. Dadurch wird eine axial frei bewegliche Steuerungs
hülse automatisch in die Verriegelungsposition verschoben und bildet mit Teilen ihrer inneren
Mantelfläche zumindest teilweise einen radialen formschlüssigen Anschlag für die radial
beweglichen Verriegelungselemente aus. Die Verriegelungselemente liegen zudem vorteil
haft zusätzlich an anderen Stellen der Werkzeugaufnahme radial formschlüssig an.
Die Verriegelungselemente können mit Teilen ihrer in Richtung Handwerkzeuggerät orien
tierten Stirnflächen einen einseitigen axialen Zwang auf die Steuerungshülse ausbilden,
vorteilhaft auf den radial auskargenden Steg.
Vorteilhaft greifen die Vierriegelungselemente über radial nach Aussen orientierte Fortsätze
in Ausnehmungen der Steuerungshülse ein und sind somit beweglich formschlüssig axial mit
dieser verbunden.
Das Halteelement ist in einer ersten Ausführungsvariante vorteilhaft als axial auskargende,
radial federnde Blattfeder ausgebildet, welche vorteilhaft einen zumindest teilweise umfäng
lich umlaufenden Befestigungsteil aufweist. Das Halteelement weist einen radial inneren
Kontaktpunkt zum Einspannbereich des Schaftes eines eingeführten Werkzeugs zur
Steuerung des Halteelementes und ein radial äusseres Rastmittel zum Halten der Steue
rungshülse auf.
Das am Halteelement radial bewegliche Rastmittel ist vorteilhaft als abgewinkelte beidseitig
angefaste Nase am Ende des axial auskargenden, radial federnden Teils der Blattfeder
ausgebildet. In Verbindung mit zwei zugeordneten Fasen am inneren Ende des radial
auskargenden Stegs der Steuerungshülse kann durch eine axiale Verschiebung der
Steuerungshülse entgegen der Vorspannung des Halteelementes das Rastmittel radial
verschoben werden.
Der radial auskargende Teil der Blattfeder ist vorteilhaft in radialer Richtung umgefaltet
ausgeführt, wodurch der Haltefederweg des Rastmittels vergrössert wird.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist das Halteelement als gefedert gelagerte Kugel
ausgebildet, welche durch eine diese umfänglich und axial sowie begrenzt radial beweglich
führende Öffnung der Werkzeugaufnahme in Kontakt mit dem Einspannbereich des Schaftes
eines in die Werkzeugaufnahme eingeführten Werkzeugs dienen kann. Die radial nach
aussen ragende Kalotte der federnd gelagerten Kugel bildet eine beidseitige Fase aus, der
als zugehörige Haltefeder vorteilhaft eine radial federnde, radial innen beidseitig angefaste
Hülsenfeder axial beweglich zugeordnet ist, wobei die Hülsenfeder vorteilhaft mit der
Steuerungshülse verbunden ist.
Die Erfindung wird bezüglich zweier vorteilhafter Ausführungsbeispiele näher erläutert mit:
Fig. 1a und Fig. 1b als Variante I in Verriegelungsposition,
Fig. 2a und Fig. 2b als Variante I in Freigabeposition,
Fig. 3a und Fig. 3b als Variante I während der Werkzeugentnahme,
Fig. 4a und Fig. 4b als Variante I nach der Werkzeugentnahme,
Fig. 5a und Fig. 5b als Variante I während der Werkzeugaufnahme,
Fig. 6a und Fig. 6b als Variante II in Freigabeposition,
Fig. 7 als Halteelement bei Variante I,
Fig. 8 als Steuerungshülse bei Variante II.
Nach Fig. 1a bzw. der um 90° versetzt geschnittenen Fig. 1b weist eine Werkzeugaufnahme
1 für ein drehfest über drehformschlüssige Mitnahmeelemente 2 und begrenzt axial beweg
lich über längs der Werkzeugachse endliche radiale Aussparungen 3 des Einspannbereiches
des Schaftes aufgenommenes Werkzeug 4 radial bewegliche Eingriffselemente 5 auf, die
formschlüssig in die radialen Aussparungen 3 eingreifen und über eine unmittelbar von
Außen per Hand betätigbare, axial federnd vorgespannt verschiebbare, Steuerungshülse 6
lösbar sind. Die flanschförmig ausgebildete Steuerungshülse 6 befindet sich in Eingriffsposi
tion 7.
Nach Fig. 2a bzw. der um 90° versetzt geschnittenen Fig. 2b ist zwischen der Steuerungs
hülse 6 und dem Einspannbereich des Schafts des Werkzeugs 4 ein federndes Halteelement
7 in Form einer radial federnden Blattfeder angeordnet, welche bei eingeführtem Werkzeug 4
gegen die Haltefederkraft des Halteelements 8 über ein radial bewegliches und in die
Steuerungshülse 6 eingreifendes Rastmittel 9 die Steuerungshülse 6 in der von der Ein
griffsposition 7 axial versetzten Freigabeposition 10 hält. Die radial beweglichen Eingriffs
elemente 5 sind beweglich axial formschlüssig über in Ausnehmungen 11 der Steuerungs
hülse 6 eingreifende Fortsätze 12 der Eingriffselemente 5 verbunden und wurden mit dieser
axial aus der Eingriffsposition 7 verschoben. Ein mit der Steuerungshülse 6 verbundener,
radial auskargenden Steg 13 als Anschlag für eine druckvorgespannte Verriegelungsfeder
14 wird durch das Rastmittel 9 in der Freigabeposition 10 gehalten.
Nach Fig. 3a bzw. der um 90° versetzt geschnittenen Fig. 3b ist unmittelbar bei der Ent
nahme des Werkzeugs 4 das Halteelement 8 entspannt und dessen Rastmittel 9 hat keinen
die axiale Verschiebung der Steuerungshülse 6 hemmenden Kontakt zu dieser.
Nach Fig. 4a bzw. der um 90° versetzt geschnittenen Fig. 4b hat die Verriegelungsfeder 14
nach der Entnahme des Werkzeugs 4 die Steuerhülse 6 in die Verriegelungsposition 7
zurück verschoben.
Nach Fig. 5a bzw. der um 90° versetzt geschnittenen Fig. 5b ist unmittelbar bei der Werk
zeugaufnahme durch den vom aufzunehmenden Werkzeug 4 über die Verriegelungsele
mente 5 auf die Steuerhülse 6 ausgeübten axialen Zwang diese von der Verriegelungsposi
tion 7 in Richtung der Freigabeposition 10 verschoben, ohne diese zu erreichen. Dadurch ist
das Rastmittel 9 des Halteelements 8 nicht in die, eine axiale Verschiebung hemmende,
haltende Position bezüglich des Stegs 13 der Steuerhülse 6 gelangt.
Nach Fig. 6a bzw. der um 90° versetzt geschnittenen Fig. 6b ist das Halteelement 8 als
Kugel ausgebildet, welche durch eine diese umfänglich und axial sowie begrenzt radial
beweglich führende Öffnung der Werkzeugaufnahme 1 in Kontakt mit dem Einspannbereich
des Schaftes eines in die Werkzeugaufnahme eingeführten Werkzeugs 4 dient, wobei die
radial nach aussen ragende Kalotte 15 der Kugel eine beidseitige Fase ausbildet, der eine
radial federnde, radial innen beidseitig angefaste Hülsenfeder 16 axial beweglich zugeordnet
ist, wobei die Hülsenfeder mit der Steuerungshülse 6 verbunden ist. Somit ist eine axiale
Bewegung der in Freigabeposition 10 befindlichen Steuerungshülse 6 in Richtung Verriege
lungsposition 7 gehemmt.
Nach Fig. 7 ist bei Variante I das Halteelement 8 als axial auskargende, radial federnde
Blattfeder ausgebildet, welche einen zumindest teilweise umfänglich umlaufenden Befesti
gungsteil 17, einen radial inneren Kontaktpunkt 18 zum Einspannbereich des Schaftes eines
eingeführten Werkzeugs zur Steuerung der Steuerungshülse und ein radial äusseres
Rastmittel 9 zum Halten der Steuerungshülse aufweist. Das am Halteelement 8 radial
bewegliche Rastmittel 9 ist als abgewinkelte beidseitig angefaste Nase am Ende des axial
auskargenden, radial federnden Teils der Blattfeder ausgebildet. Der radial auskargende Teil
der Blattfeder ist in radialer Richtung umgefaltet ausgeführt.
Nach Fig. 8 ist bei Variante II die Steuerungshülse 6 mit der Haltefederhülse 16 verbunden,
welche im Bereich des Eingriffs der Kalotte der Kugel zweiseitige Fasen 19 aufweist.
Claims (10)
1. Werkzeugaufnahme für ein begrenzt axial beweglich über längs der Werkzeugachse
endliche radiale Aussparungen (3) aufnehmbares Werkzeug (4) mit radial beweglichen
Eingriffselementen (5), die formschlüssig in die radialen Aussparungen (3) eingreifen und
über eine von Aussen betätigbare, axial über eine Verriegelungsfeder (14) federnd vorge
spannt verschiebbare, Steuerungshülse (6) lösbar sind, wobei zwischen der Steuerungs
hülse (6) und dem Einspannbereich des Schafts des Werkzeugs (4) ein federndes Halteele
ment (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Freigabeposition (10) das
durch das eingeführte Werkzeug (4) verspannte federnde Halteelement (8) eine Verschie
bung der Steuerhülse (6) in Richtung einer Verriegelungsposition (7) über ein Rastmittel (9)
hinweg verhindert.
2. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Entnahme des
Werkzeugs (4) die Steuerhülse (6) in Richtung einer Verriegelungsposition (7) verschiebbar
ist.
3. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Steuerungshülse (6) flanschförmig ausgebildet unmittelbar von Hand in Richtung Handwerk
zeuggerät axial verschiebbar ist.
4. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs
hülse (6) als Anschlag für eine Verriegelungsfeder (14) im Inneren einen radial auskargen
den Steg (13) ausbildet.
5. Werkzeugaufnahme nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vierriegelungselemente (5) über radial nach Aussen orientierte Fortsätze (12) in
Ausnehmungen (11) der Steuerungshülse (6) eingreifen.
6. Werkzeugaufnahme nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das federnde Halteelement (8) in Form einer radial federnden Blattfeder ausgeführt ist.
7. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das federnde
Halteelement (8) in Form einer radial federnden Blattfeder zur Steuerung einen radial
inneren Kontaktpunkt (18) zum Einspannbereich des Schaftes des eingeführten Werkzeugs
(4), ein radial äusseres Rastmittel (9) zum Halten der Steuerungshülse (6) und optional einen
zumindest teilweise umfänglich umlaufenden Befestigungsteil (17) aufweist.
8. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastmittel (9)
als abgewinkelte beidseitig angefaste Nase am Ende eines axial auskargenden, optional in
radialer Richtung umgefalteten, radial federnden Teils der Blattfeder ausgebildet ist.
9. Werkzeugaufnahme nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das federnde Halteelement (8) in Form einer radial federnd gelagerten Kugel mit einer
radial nach aussen ragenden Kalotte (15) ausgeführt ist.
10. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dem federnden
Halteelement (8) in Form einer radial federnd gelagerten Kugel zugehörige Haltefeder eine
radial federnde, optional radial innen beidseitig angefaste, Hülsenfeder (16) axial beweglich
zugeordnet ist, wobei optional die Hülsenfeder (16) mit der Steuerungshülse (6) verbunden
ist.
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