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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodul sowie
eine Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
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Unter
einem Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodul wird hier insbesondere
ein Werkzeugfuttermodul verstanden, welches als von der Handwerkzeugmaschine
separate Einheit die Verwendung eines Einsatzwerkzeugs mit einer
Aufnahmekontur ermöglicht, welche von einer anderen Aufnahmekontur eines
Schnellwechsel-Werkzeughalters der Handwerkzeugmaschine abweicht.
Der Begriff Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodul bezeichnet darüber hinaus
insbesondere ein Werkzeugfuttermodul, zu dessen Einsatz in den Schnellwechsel-Werkzeughalter
der Handwerkzeugmaschine kein zusätzliches Werkzeug benötigt
und welches insbesondere den Einsatz zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Arbeitsgängen ohne deutlichen Zusatzaufwand erlaubt.
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Es
sind schon viele Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodule bekannt. Diese
weisen ein Werkzeugfutter, insbesondere ein Bohr- und/oder ein Schrauberfutter,
zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs, insbesondere eines Bohrwerkzeugs
oder eines Schrauberbits, und ein Adapterelement zur Aufnahme des
Schnellwechsel-Werkzeugfuttermoduls in einen Schnellwechsel-Werkzeughalter
einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere eines Bohr- und/oder Meißelhammers,
auf.
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Das
Adapterelement weist eine Aufnahmekontur zur Aufnahme in einem Schnellwechsel-Werkzeughalter
auf, wobei unterschiedliche Aufnahmekonturen bzw. Schnellwechsel-Werkzeughalter
bekannt sind. So sind unter anderem aus
DE 3 824 894 A1 sogenannte
SDS-max-Aufnahmekonturen und -Werkzeughalter bekannt. In
DE 2 640 767 A1 und
DE 2 650 134 A1 werden
Beispiele einer sogenannten SDS-plus-Aufnahmekontur vorgeschlagen.
Aus
DE 10 2006
016 805 A1 ist ferner ein sogenanntes SDS-Mini-System mit
Aufnahmekontur und Schnellwechsel-Werkzeughalter bekannt. Darüber
hinaus sind viele weitere Varianten von Werkzeugaufnahmekonturen
bekannt. Ferner gibt es unterschiedliche Schnellwechsel-Werkzeughalter
für diese Werkzeugaufnahmekonturen, die sich unter anderem
in Art und Weise der Werkzeugverriegelung unterscheiden.
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Weiters
sind Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodule bekannt, bei denen das
Adapterelement mit einer, vorwiegend starr ausgeführten,
vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigten Staubschutzabdeckung
umgeben ist. Bei diesen Staubschutzabdeckungen handelt es sich vorwiegend
um zylindrisch ausgeformte Hülsen, welche einen Schnittstellenbereich
zwischen dem Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodul und dem Schnellwechsel-Werkzeughalter
bei eingesetztem Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodul staubdicht abdecken.
Diese Staubschutzabdeckungen müssen jeweils passend zum
jeweiligen Schnellwechsel-Werkzeughalter der Handwerkzeugmaschine
angefertigt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodul
weist gemäß dem Hauptanspruch eine elastische
Staubschutzabdeckung auf, welche insbesondere in ihrer Längserstreckung
flexibel ausgebildet ist. Die so ausgebildete Staubschutzabdeckung
hat den Vorteil, dass sie einen in Längsrichtung variierenden
Abstand zwischen dem Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodul und dem Schnellwechsel-Werkzeughalter
ausgleichen kann. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass beim
Einsetzen in, in ihrer Außenkontur variabel gestalteten Schnellwechsel-Werkzeughaltern
eine staubdichte Verbindung gewährleistet ist. So ergibt
sich ein Kostenvorteil, da ein Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodul
angefertigt werden kann, welches zu einer ganzen Familie von Handwerkzeugmaschine
mit identischem Adaptertyp des Schnellwechsel-Werkzeughalters passt.
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Durch
die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der
im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.
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Auf
besonders kostengünstiger Weise kann eine Staubabdichtung
erreicht werden, wenn die Staubschutzabdeckung beim Einsatz des
Schnellwechsel-Werkzeugfuttermoduls in den Schnellwechsel-Werkzeughalter
einen Schnittstellenbereich zwischen dem Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodul, insbesondere
dem Adapterelement, und dem Schnellwechsel-Werkzeughalter der Handwerkzeugmaschine
formschlüssig umgibt.
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Eine
bezüglich Staubdichtheit besonders wirkungsvolle Ausführung
des erfindungsgemäßen Schnellwechsel-Werkzeugfuttermoduls
wird dadurch erreicht, dass eine Axialelastizität der Staubschutzabdeckung
größer, aber mindestens gleich einer Radialelastizität
der Staubschutzabdeckung ist.
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Besonders
einfach kann eine erfindungsgemäße Staubschutzabdeckung
dadurch angefertigt werden, dass die Staubschutzabdeckung als Faltenbalg
ausgeführt ist.
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Ein
kostengünstiger und zugleich sehr wirksamer Faltenbalg
wird durch die Herstellung aus einem elastischen Material, insbesondere
einem Elastomer erhalten.
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In
vorteilhafter Weise weist der Faltenbalg mindestens eine, vorzugsweise
jedoch mehrere äußere und innere Knickstellen
auf. In konstruktiv einfacher und zu gleich kostengünstig
herstellbarer Weise lässt sich ein gleichmäßiges
Zusammenfalten des Faltenbalgs durch eine profilierte Wandstärke
erreichen. Dabei ist die profilierte Wandstärke des Faltenbalgs
an den äußeren Knickstellen stärker als
an den inneren Knickstellen. Dadurch wird in vorteilhafterweise
eine Axialführung des Faltenbalgs erreicht.
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Eine
Zentrierung der Staubschutzabdeckung wird konstruktiv einfacher
und gleichzeitig kostengünstiger durch ein innenliegendes
Zentrierelement. Weiter verbessert wird die Staubschutzabdeckung, wenn
sie gleichzeitig mit dem Zentrierelement am Adapterelement abgestützt
ist.
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Durch
die Ausführung als Zentrierscheibe wird ein besonders kostengünstiges
Zentrierelement erhalten.
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Eine
besonders montagefreundliche, erfindungsgemäße
Staubschutzabdeckung wird dadurch erhalten, dass die Staubschutzabdeckung
ein Rückhalteelement aufweist, welches das Zentrierelement in
der Staubschutzabdeckung gegen Herausfallen sichert.
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Durch
eine Montagekontur mit einer Ausgleichsgeometrie an der erfindungsgemäßen
Staubschutzabdeckung lässt sich in besonders einfacher Weise
die Staubschutzabdeckung an einer Anschlusskontur des Werkzeugfutters
verspannen und festlegen. Gleichzeitig wird über die Ausgleichsgeometrie
der erfindungsgemäßen Staubschutzabdeckung eine
kostengünstige Ausführung der Staubschutzabdeckung
erreicht.
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Eine
Handwerkzeugmaschine, insbesondere ein Meißel-, Bohr-,
oder Kombinationshammer, mit einem Schnellwechsel-Werkzeughalter
zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs lässt sich durch ein
erfindungsgemäßes Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodul
in besonders kostengünstiger Weise in seinem Anwendungsspektrum
erweitern. Insbesondere bei Meißel-, Bohr- oder Kombinationshämmern
wird zudem eine staubdichte Verbindung in allen Betriebszuständen
gewährleistet. Dazu weist das Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodul
eine elastische, insbesondere in ihrer Längserstreckung
flexible Staubschutzabdeckung auf. Diese deckt bei Einsatz des Schnellwechsel-Werkzeugfuttermoduls
in den Schnellwechsel-Werkzeughalter einen Schnittstellenbereich
zwischen dem Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodul, insbesondere dem
Adapterelement, und dem Schnellwechsel-Werkzeughalter der Handwerkzeugmaschine
formschlüssig ab. Dadurch wird auf wirkungsvolle und zugleich
kostengünstige Weise eine staubdichte Abdeckung des Schnittstellenbereichs erreicht.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
erfindungsgemäßes Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodul
im Teilschnitt,
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1a eine
Detailvergrößerung des Teilschnitts,
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2 zwei
Teilschnitte von alternativen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen
Faltenbalgs,
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3 eine
Seitenansicht eines, in einen teilweise gezeigten Schnellwechsel-Werkzeughalter eingesetzten,
erfindungsgemäßen Schnellwechsel-Werkzeugfuttermoduls,
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4 eine
Teilansicht eines Bohrhammers mit einem, in einen Schnellwechsel-Werkzeughalter eingesetzten,
erfindungsgemäßen Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodul.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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In 1 ist
ein Schnellwechsel-Bohrfuttermodul 10 als Beispiel eines
erfindungsgemäßen Schnellwechsel-Werkzeugfuttermoduls
gezeigt, welches ein Schnellwechsel-Bohrfutter 12 als Beispiel eines
Werkzeugfutters 13 und ein Adapterelement 14 umfasst.
Um das Adapterelement 14 ist eine als Faltenbalg 16 ausgeführte,
erfindungsgemäße Staubschutzabdeckung 18 koaxial
angeordnet. Der Faltenbalg 16 ist an einer, einer Werkzeugaufnahme 20 gegenüberliegenden
Stirnfläche 22 mit dem Schnellwechsel-Bohrfutter 12 verbunden.
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In
der hier gezeigten Form weist das Adapterelement 14 eine
sogenannte SDS-plus-Werkzeugaufnahmekontur 24 auf. Durch
abweichende Werkzeugaufnahmekonturen 26 für das
Adapterelement 14 für den Einsatz mit anderen
Werkzeughalter-Systemen ergeben sich Varianten.
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Der
Faltenbalg 16 weist an seiner, der Stirnfläche 22 zugewandten
Seite eine Montagekontur 28 auf. Über ein als
Zentrierscheibe 30 ausgeführtes Zentrierelement 32 ist
der Faltenbalg 16 mit seiner Montagekontur 28 am
Adapterelement 14 abgestützt und zentriert. Um
eine dauerhafte Flexibilität des Faltenbalgs 16 zu
gewährleisten ist dieser aus einem elastischen Material,
insbesondere aus einem Elastomer gefertigt.
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Der
Faltenbalg 16 weist ferner äußere Knickstellen 34 und
innere Knickstellen 36 auf. Darüber hinaus ist
der Faltenbalg 16, wie in 2b am
besten zu sehen ist, durch eine profilierte Wandstärke 38 charakterisiert.
Insbesondere ist die profilierte Wandstärke 38 an
einer äußeren Knickstellen 34 stärker ausgeführt
als an einer inneren Knickstellen 36. In 2a ist
eine mögliche Alternativform des Faltenbalgs 16 gezeigt,
bei der der Faltenbalg 16 eine konstante Wandstärke
aufweist.
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1a zeigt
den in 1 strich-punktiert eingerahmten Bereich Z des
Anschlussbereichs von Schnellwechsel-Bohrfutter 12, Adapterelement 14, und
Faltenbalg 16. Die Montagekontur 28 weist unter anderem
eine Ausgleichsgeometrie 40 auf. In der hier gezeigten
Form umfasst die Ausgleichsgeometrie 40 zwei Ausformungen 40a, 40b,
welche an einer Anschlusskontur 42 des Schnellwechsel-Bohrfutters 12 anliegen.
In 2 sind dazu zwei mögliche Ausformungen
der Montagekontur 28 sowie der Ausgleichsgeometrie 40 gezeigt.
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Die
Zentrierscheibe 30 ist mittels einer Anlageschulter 44 am
Adapterelement 14 festgelegt. An einer Anlagekontur 46,
welche Teil der Montagekontur 28 des Faltenbalgs 16 ist,
wird die Zentrierscheibe 30 aufgenommen.
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Der
Faltenbalg 16 weist eine der Montagekontur 28 angegliederte
erste Faltenrippe 48 auf, welche die Zentrierscheibe 30 überlappt.
Dadurch wirkt die erste Faltenrippe 48 als Rückhalteelement 50. Auf
diese Weise kann die Zentrierscheibe 30 im Faltenbalg 16 vormontiert
und gegen Herausfallen gesichert werden.
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Beim
Montageprozess wird nun zunächst die Zentrierscheibe 30 in
den Faltenbalg 16 eingeführt. Danach wird das
Adapterelement 14 mit einer Verbindungskontur 52 zur
Verbindung des Adapterelementes 14 mit dem Bohrfutter 12 voran
durch eine, in der Montagekontur 28 gegenüberliegende
Stirnseite liegende Öffnung des Faltenbalgs 16 in
diesen eingeführt und bis zum formschlüssigen
Anliegen der Zentrierscheibe 30 an der Anlageschulter 44 einerseits und
an der Anlagekontur 46 der Montagekontur 28 andererseits eingeschoben.
Dadurch wird der Faltenbalg 16 um das Adapterelement 14 zentriert
angeordnet.
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Anschließend
wird die vormontierter Einheit aus Faltenbalg 16 und Adapterelement 14 mit
seiner Verbindungskontur 52 in eine Aufnahmekontur 54 des
Bohrfutters 12 eingeführt und mit diesem fest verbunden.
Dadurch wird die Ausgleichsgeometrie 40 gegen die Anschlusskontur 42 gepresst
und die Montagekontur 28 des Faltenbalgs 16 festgelegt
und verspannt. So wird eine axiale Verspannung des Faltenbalgs 16 erreicht.
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3 zeigt
ein, in einen Schnellwechsel-Werkzeughalter 56 vom Typ
SDS-plus eingeführtes, erfindungsgemäßes,
als Schnellwechsel-Bohrfuttermodul ausgebildetes Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodul 10.
Beim Einsetzen des Schnellwechsel-Bohrfuttermoduls 10 in
den Schnellwechsel-Werkzeughalter 56 stützt sich
der Faltenbalg 16 an der Außenkontur 58 des
Schnellwechsel-Werkzeughalter 56 ab. Durch Vollendung des
Einsetzvorgangs wird der Faltenbalg 16 insbesondere axial
verformt. In bevorzugter Weise wird die Verformung als axiales Zusammenfalten
dadurch begünstigt, dass die inneren Knickstellen 36 aufgrund
der im Vergleich zu den äußeren Knickstellen 34 dünneren
Wandstärken zunächst ein Zusammenschieben des
Faltenbalgs 16 im Innenbereich einleiten. Durch die stärkeren äußeren
Knickstellen 34 wird gleichzeitig eine Radialversteifung
erreicht. Der Faltenbalg 16 überdeckt nun die
Strecke S zwischen dem Schnellwechsel-Werkzeughalter 56 und
dem Bohrfutter 12 und schließt den Schnittstellenbereich 60 formschlüssig und
staubdicht ab.
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4 zeigt
eine Teilansicht eines Meißel-, Bohr- oder Kombinationshammers 62 mit
einem in den Schnellwechsel-Werkzeughalter eingesetzten, erfindungsgemäßen
Schnellwechsel-Bohrfuttermodul 10. Insbesondere wird durch
den erfindungsgemäßen Faltenbalg 16 trotz
des bei diesen Handwerkzeugmaschinen konstruktivbedingten, vergrößerten Leerlaufabstandes
S' – hier nicht dargestellt – durch partielle
Entspannung des Faltenbalgs 16 eine Staubdichtheit in allen
Betriebszuständen gewährleistet.
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Durch
Variation der im Ausführungsbeispiel gezeigten Merkmale
ergeben sich weitere alternative oder ergänzende Ausführungsformen
eines erfindungsgemäßen Schnellwechsel-Werkzeugfuttermoduls 10.
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Varianten
eines erfindungsgemäßen Schnellwechsel-Werkzeugfuttermoduls 10 ergeben sich
durch die Wahl des zu adaptierenden Werkzeugfutters. So können
neben dem gezeigten Schnellwechsel-Bohrfutter insbesondere auch
Zahnkranzbohrfutter, Futter für Schrauberbits oder ähnliche Werkzeughalter
in Frage kommen.
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Weiters
kann durch Variation der Werkzeugaufnahme-Kontur 26 des
Adapterelements 14 wie zum Beispiel SDS-Mini-, SDS-PIus-,
SDS-Max- oder andere Aufnahmekonturen das erfindungsgemäße Schnellwechsel-Werkzeugfuttermodul 10 entsprechend
dem Typ von Schnellwechsel-Werkzeughalter 56 angepasst
werden.
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Variationsmöglichkeiten
sind auch in der Gestaltung der elastischen Staubschutzabdeckung 18 gegeben.
So kann eine als Faltenbalg 16 ausgeführte Staubschutzabdeckung 18 von
der hier gezeigten Form abweichen. Insbesondere können
die äußeren und/oder inneren Knickstellen 34, 36 von
der gezeigten Form dahingehend abweichen, dass ein mehr stetiger
Formverlauf (z. B. durch Rundungen) gegeben ist. Zusätzliche
Varianten ergeben sich durch Variation der profilierten Wandstärke 38,
welche sich neben oder alternativ zur gezeigten Ausführungsform unter
anderem aus einem konischen Profil oder einer in Längserstreckung
des Faltenbalgs überlagerten Wandstärkenänderung
ergeben. Auch kann der Faltenbalg 16 mindestens zweiteilig
aus einer Balgwand und einem Federelement aufgebaut sein. Weitere Ausführungsformen
ergeben sich durch die Ausgestaltung der elastischen Staubschutzabdeckung 18 in
Form einer längselastischen Hülse, eines mehrteiligen
Tubus oder Abwandlungen davon.
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Weitere
Gestaltungsfreiheit bezüglich eines erfindungsgemäßen
Schnellwechsel-Werkzeugfuttermoduls 10 ergibt sich in der
Ausgestaltung der Montagekontur 28, insbesondere der Ausgleichsgeometrie 40 und/oder
der Anlagekontur 46. Abweichend von der gezeigten Form
der Ausgleichsgeometrie 40 kann diese durch Variation der
Anzahl der Ausformungen und/oder deren konkrete Gestaltung, sowohl
im Querschnitt als auch über den Umfang hinweg, an spezielle
Erfordernisse angepasst werden. Auch die Anlagekontur 46 kann
den Erfordernissen nach in ihrer Ausformungen variiert werden.
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Weitere
Variationsmöglichkeiten ergeben sich durch die Gestaltungsfreiheit
bezüglich des Zentrierelements 32. Hier sind unter
anderem unterbrochene Scheiben, von der kreisförmigen Gestalt
der Innen- und/oder Außenkontur abweichende Ausführungen
wie zum Beispiel eine sechskantige, achtkantige oder andere Kantenzahl
umfassende Polygonausführungen, und weitere Gestaltungsformen
möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3824894
A1 [0004]
- - DE 2640767 A1 [0004]
- - DE 2650134 A1 [0004]
- - DE 102006016805 A1 [0004]