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Stand der Technik
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Es sind bereits Bohrhämmer mit Werkzeugaufnahmen für Bearbeitungswerkzeuge, die ein erstes Formschlussmittel aufweisen, mit einer Fixiervorrichtung, die ein als Kugel ausgebildetes zweites Formschlussmittel aufweist und die dazu vorgesehen ist, in einem Betriebszustand gemeinsam mit dem ersten Formschlussmittel einen Bewegungsspielraum einer Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs entlang einer Bewegungsachse zu begrenzen, und mit einem vorderen Lösebetätigungsmittel, das dazu vorgesehen ist, eine Begrenzung des Bewegungsspielraums aufzuheben, bekannt. Die Kugel ist dabei entlang einer Achse, die senkrecht zu der Bewegungsachse orientiert ist beweglich gelagert.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugaufnahme für ein Bearbeitungswerkzeug, das zumindest ein erstes Formschlussmittel aufweist, mit einer Fixiervorrichtung, die zumindest ein zweites Formschlussmittel aufweist und die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand gemeinsam mit dem ersten Formschlussmittel einen Bewegungsspielraum einer Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs entlang einer Bewegungsachse zu begrenzen, und mit einem vorderen Lösebetätigungsmittel, das dazu vorgesehen ist, eine Begrenzung des Bewegungsspielraums aufzuheben.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugaufnahme eine Lagereinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, das zweite Formschlussmittel entlang zumindest einer Lagerachse beweglich zu lagern, die mit der Bewegungsachse einen Winkel zwischen 0° und 90° einschließt. Unter einem „Bearbeitungswerkzeug“ soll insbesondere ein Werkzeug verstanden werden, das zu einer Bearbeitung eines Werkstücks und/oder eines zu bearbeitenden Materials vorgesehen ist. Insbesondere ist dieses als Rotations- und/oder Schlagwerkzeug, vorzugsweiße ein Bohr- und/oder Meißelwerkzeug, ausgebildet. Vorzugsweise weist das Bearbeitungswerkzeug zumindest einen, vorzugsweise zylindrischen, Kopplungsbereich auf, der dazu vorgesehen ist, in die Werkzeugaufnahme eingeführt zu werden. Insbesondere weist der Kopplungsbereich eine Länge auf, die zumindest doppelt so groß, insbesondere zumindest dreimal so groß und vorzugsweise zumindest fünfmal so groß ist, wie ein Durchmesser des zylindrischen Kopplungsbereichs. Unter einem „Formschlussmittel“ soll insbesondere eine Ausformung eines Bauteils verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, mit einem korrespondierenden Formschlussmittel einen Formschluss herzustellen. Insbesondere ist das Formschlussmittel als Vertiefung, als Erhebung und/oder als Kombination der beiden ausgebildet. Unter einer “Bewegungsachse“ soll insbesondere eine Achse verstanden werden, entlang der ein Bearbeitungswerkzeug während eines Einlegeoder eines Entnahmevorgangs zumindest im Wesentlichen geführt wird. Vorzugsweise entspricht eine Bewegungsachse einer Zentralachse eines Aufnahmebereichs, insbesondere eines Lochs, der dazu vorgesehen ist, das Bearbeitungswerkezug bei dem Einlege- oder Entnahmevorgang zu führen. Unter einem „Loch“ soll insbesondere eine Ausnehmung in einem Bauteil verstanden werden, die entlang einer Verbindungslinie, insbesondere einer Verbindungskurve, vorzugsweise einer Geraden, zwischen zwei Oberflächenpunkten des Bauteils das Bauteil durchdringt und dabei vorzugsweise an zumindest einem Punkt der Linie im Querschnitt von Material des Bauteils umgegeben ist. Insbesondere weist das Loch eine Länge auf, die zumindest doppelt so groß, insbesondere zumindest dreimal so groß, vorzugsweise zumindest fünfmal so groß ist, wie ein Durchmesser des Lochs. Vorzugsweise weist der Aufnahmebereich in einer Aufsicht entlang der Bewegungsachse einen zumindest im Wesentlichen runden Querschnitt auf. Darunter, dass ein „Bewegungsspielraum begrenzt“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass es, insbesondere in einem Betriebszustand mit fixiertem Bearbeitungswerkzeug, zumindest zwei Punkte gibt, über die ein Hinwegbewegen des Bearbeitungswerkzeugs verhindert wird. Vorzugsweise sind die Punkte um eine Begrenzungsstrecke von einander entfernt, die insbesondere durch Erstreckungen des ersten und des zweiten Formschlussmittels bestimmt ist. Insbesondere beträgt die Begrenzungsstrecke zumindest 3 mm, insbesondere zumindest 5 mm, vorzugsweise zumindest 10 mm. Alternativ sind insbesondere Ausgestaltungen des Bearbeitungswerkzeugs denkbar, die dazu führen, dass die zumindest zwei Punkte zu einem einzelnen Punkt zusammenfallen. Insbesondere beträgt die Begrenzungsstrecke zumindest ein Viertel, insbesondere zumindest eine Hälfte, vorzugsweise zumindest ein Ganzes, eines maximalen Durchmessers des Kopplungsbereichs des Bearbeitungswerkzeugs. Unter einem „Lösebetätigungsmittel“ soll insbesondere ein Betätigungsmittel verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, von einem Bediener betätigt zu werden, um eine kraftund/oder formschlüssige Verbindung des Bearbeitungswerkzeugs mit der Werkzeugaufnahme, vorzugsweise werkzeuglos, zu lösen. Vorzugsweise ist das Lösebetätigungsmittel zu einer, insbesondere geradlinigen, Bewegung zumindest im Wesentlichen parallel zur Bearbeitungsrotationsachse vorgesehen. Alternativ sind Ausgestaltungen denkbar, in denen das Lösebetätigungsmittel zumindest teilweise zu einer Rotationsbewegung vorgesehen ist, insbesondere zu eine Rotationsbewegung um die Bewegungsachse und/oder um eine Achse, die zumindest im Wesentlichen parallel zur Bewegungsachse orientiert ist, vorgesehen ist. Unter „werkzeuglos“ soll insbesondere verstanden werden, dass auf einen Einsatz von Mitteln, die sich von Mitteln unterscheiden, die zumindest in einem montierten, insbesondere funktionsfähigen Zustand der Werkzeugaufnahme, mit der Werkzeugaufnahme verbunden sind, verzichtet werden kann. Unter einem „vorderen“ Lösebetätigungsmittel soll insbesondere ein Lösebetätigungsmittel verstanden werden, das von allen Lösebetätigungsmitteln der Werkzeugaufnahme am nächsten an einem Bearbeitungsende, insbesondere einer Spitze, eines in der Werkzeugaufnahme fixierten Bearbeitungswerks liegt. Unter einem „Bearbeitungsende“ soll insbesondere ein Ende des Bearbeitungswerkzeugs verstanden werden, das dem Kopplungsbereich gegenüberliegt. Insbesondere weist die Werkzeugaufnahme genau ein Lösebetätigungsmittel auf. Vorzugsweise ist die Lagereinheit im Wesentlichen als Loch, vorzugsweise mit rundem Querschnitt, gebildet das sich entlang der Lagerachse erstreckt. Die Lagerachse bildet dabei insbesondere eine Zentralachse des Lochs. Vorzugsweise weisen das zweite Formschlussmittel und die Lagereinheit zumindest ein Haltemittel auf, das dazu vorgesehen ist, eine Bewegung des zweiten Formschlusselements in zumindest eine Richtung zu begrenzen. Darunter, dass das zweite Formschlussmittel „beweglich gelagert“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass es um eine Strecke von zumindest 1 mm, insbesondere zumindest 2 mm, vorzugsweise zumindest 4 mm bewegt werden kann. Vorzugweise kann bei einem Einlegen eines Bearbeitungswerkzeugs auf eine Betätigung eines Bedienmittels verzichtet werden, wobei sich das zweite Formschlussmittel selbsttätig, insbesondere angetrieben durch das Bearbeitungswerkzeug, entlang der Lagerachse bewegt. Insbesondere wird bei einem Einlegen des Bearbeitungswerkzeugs auf eine elastische Verformung von Bauteilen, die in direktem Kontakt mit dem zweiten Formschlussmittel stehen, zumindest im Wesentlichen verzichtet. Vorzugsweise liegt ein Schnittpunkt der Lagerachse, bzw. einer der Lagerachse parallelen Achse, mit der Bewegungsachse näher an einem vorderen Ende der Werkzeugaufnahme, als ein beliebiger Punkt der Lagerachse, der einen Punkt des zweiten Formschlussmittels schneidet und/oder beinhaltet. Darunter, dass eine erste und eine zweite Achse „einen Winkel einschließen“ soll insbesondere verstanden werden, dass eine, zu der ersten Achse parallele Achse, die die zweite Achse schneidet, mit der zweiten Achse einen Winkel einschließt. Vorzugsweise schneidet die erste Achse die zweite Achse. Es kann insbesondere ein Verschleiß der Formschlussmittel vermindert werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Lagerachse mit der Bewegungsachse einen Winkel einschließt, der weniger als 25°, insbesondere weniger als 15°, vorteilhaft weniger als 10°, vorzugsweise weniger als 5°, von 30° abweicht. Es kann insbesondere ein Verschleiß der Formschlussmittel vermindert werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist das zweite Formschlussmittel als Bolzen ausgebildet. Unter einem „Bolzen“ soll insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das eine Länge aufweist, die größer als 100 %, insbesondere größer als 130 %, vorteilhaft größer als 170 %, vorzugsweise größer als 200 %, eines maximalen Durchmessers des Bauteils ist. Vorzugsweise erstreckt sich die Länge des Bolzens in einem Montierten Zustand entlang der Lagerachse. Unter einem „Durchmesser“ des Bolzens an einer Stelle soll insbesondere ein Durchmesser eines kleinsten Kreises, insbesondere eines Kreises, der in einer Ebene liegt, die senkrecht zur Lagerachse orientiert ist und die Stelle enthält, verstanden werden, der den Bolzen komplett umschließt. Vorzugsweise weist der Bolzen quer zur Lagerachse einen runden Querschnitt auf, wodurch insbesondere ein Verklemmen des Bolzens in der Lagereinheit vermieden werden kann. Insbesondere weist der Bolzen entlang der Lagerachse eine Veränderung des Durchmessers auf, die als Haltemittel dient. Es kann insbesondere ein geringer Verschleiß erreicht werden, wobei insbesondere Kontaktflächen zwischen dem zweiten Formschlusselement und der Lagereinheit und/oder dem ersten Formschlusselement größer ausgelegt sind, als bei einer Ausgestaltung als Kugel, bei der Kräfte, die insbesondere zur Abnutzung führen nur auf wenige Punkte verteilt werden.
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In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ist das Lösebetätigungsmittel als Hülse ausgebildet. Insbesondere ist die Hülse parallel zur Bewegungsachse angeordnet. Vorzugsweise umschließt die Hülse zumindest einen Teil der Werkzeugaufnahme in radialer Richtung um die Bewegungsachse. Alternativ sind Ausgestaltungen der Erfindung denkbar, in denen das Lösebetätigungsmittel von einem Schiebeschalter und/oder mehreren Lösebetätigungsmitteln, von denen zumindest eins, insbesondere zumindest zwei, vorteilhaft jedes, vorzugsweise gleichzeitig, betätigt werden muss, um eine Lösung des Bearbeitungswerkzeug zu bewirken, gebildet ist. Es kann insbesondere ein Bedienkomfort gesteigert werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Fixiervorrichtung zumindest eine Kopplungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Bewegung des Lösebetätigungsmittels in eine lineare Bewegung des zweiten Formschlussmittels entlang der Lagerachse umzusetzen. Vorzugsweise umfasst die Kopplungseinheit zumindest ein Führungselement, das in einem montierten Zustand in Richtung der Lagerachse einen Formschluss mit dem zweiten Formschlussmittel aufweist und insbesondere eine Führung des zweiten Formschlussmittels quer zur Lagerachse ermöglicht. Grundsätzlich sind auch Ausgestaltungen mit von einer geraden abweichenden Bewegungsabläufen denkbar, wobei insbesondere das zweite Formschlussmittel eine gebogene Form aufweist und vorzugsweise in einer gebogenen Führungseinheit geführt wird. Es kann insbesondere ein erhöhter Komfort erreicht werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Fixiervorrichtung zumindest eine Federeinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest das zweite Formschlussmittel in zumindest einem Betriebszustand mit einer Spannkraft zu beaufschlagen. Insbesondere ist die Federeinheit dazu vorgesehen, das zweite Formschlussmittel in einer Standartposition zu fixieren. Insbesondere wird die Standartposition durch einen Anschlag, vorzugsweise einen Anschlag der Kopplungseinheit bestimmt. Die Standartposition wird durch das zweite Formschlussmittel zumindest in einem Betriebszustand ohne eingelegtes Bearbeitungswerkzeug eingenommen. Unter einer „Federeinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest ein Federelement umfasst. Unter einem „Federelement“ soll insbesondere ein makroskopisches Element verstanden werden, das zumindest eine Erstreckung aufweist, die in einem normalen Betriebszustand um zumindest 10 %, insbesondere um wenigstens 20 %, vorzugsweise um mindestens 30 % und besonders vorteilhaft um zumindest 50 % elastisch veränderbar ist, und das insbesondere eine von einer Veränderung der Erstreckung abhängige und vorzugsweise zu der Veränderung proportionale Gegenkraft erzeugt, die der Veränderung entgegen wirkt. Unter einer „Erstreckung“ eines Elements soll insbesondere ein maximaler Abstand zweier Punkte einer senkrechten Projektion des Elements auf eine Ebene verstanden werden. Unter einem „makroskopischen Element“ soll insbesondere ein Element mit einer Erstreckung von zumindest 1 mm, insbesondere von wenigstens 5 mm und vorzugsweise von mindestens 10 mm verstanden werden. Darunter, dass die Federeinheit das zweite Formschlussmittel mit einer Spannkraft „beaufschlagt“, soll insbesondere verstanden werden, dass eine Spannkraft der Federeinheit, insbesondere über weitere Elemente, auf das zweite Formschlusselement wirkt. Insbesondere erhöht sich eine Spannkraft, mit der die Federeinheit auf das zweite Formschlussmittel wirkt, wenn sich dieses aus seiner Standartposition entfernt. Insbesondere ist die Federeinheit dazu vorgesehen, das Lösebetätigungsmittel zumindest während eines Lösevorgangs mit einer Spannkraft zu beaufschlagen. Es kann insbesondere ein sicherer Betrieb gewährleistet werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugaufnahme zumindest eine Verbindungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine werkzeuglos lösbare Verbindung zu einem Werkzeugmaschinenrumpf herzustellen. Vorzugsweise ist ein Betätigungselement, insbesondere eine Hülse dazu vorgesehen, insbesondere über einen Mechanismus, die Verbindung zu trennen. Das Betätigungselement ist vorzugsweise mit einer Federeinheit vorgespannt, um ein unbeabsichtigtes Lösen zu vermeiden. Es kann insbesondere eine erhöhte Flexibilität erreicht werden.
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Die Erfindung geht ferner aus von einer tragbaren Werkzeugmaschine, insbesondere von einer Handwerkzeugmaschine, mit einer erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahme. Unter einer „tragbaren Werkzeugmaschine“ soll hier insbesondere eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Handwerkzeugmaschine, verstanden werden, die von einem Bediener transportmaschinenlos transportiert werden kann. Die tragbare Werkzeugmaschine weist insbesondere eine Masse auf, die kleiner ist als 40 kg, bevorzugt kleiner als 10 kg und besonders bevorzugt kleiner als 5 kg. Es kann vorteilhaft ein hoher Bedienkomfort für einen Bediener der Handwerkzeugmaschine erreicht werden.
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Die erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Zeichnung
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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. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
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2 eine schematische Ansicht eines Schnitts durch eine erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme,
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3 eine Detaildarstellung einer Kopplungseinheit in Aufsicht entgegen der Einsteckrichtung,
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4 einen Detailausschnitt eines Schnitts nach 2 mit einem fixierten Bearbeitungswerkzeug in maximaler Auslenkung,
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5 einen Detailausschnitt eines Schnitts nach 2 während einem Einlegen eines Bearbeitungswerkzeugs in schematischer Darstellung und
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6 eine schematische Ansicht eines Schnitts durch eine alternative erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt eine als Bohrhammer ausgebildete elektrische Handwerkzeugmaschine 10 mit einer erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahme 12. Die Werkzeugaufnahme 12 ist dazu vorgesehen, ein Bearbeitungswerkzeug 14, das als Bohrer und/oder Meißel ausgebildet sein kann, aufzunehmen. Das Bearbeitungswerkzeug 14 wird entlang einer Bewegungsachse 26 in Einsteckrichtung 27 in die Werkzeugaufnahme 12 eingeführt. Weiterhin weist die elektrische Handwerkzeugmaschine 10 eine Motoreinheit 16 und eine Getriebeeinheit 18 auf. Die Getriebeeinheit 18 weist dabei eine Schalteinheit auf, die dazu vorgesehen ist, zwischen drehendem Abtrieb, schlagendem Abtrieb und drehendem und schlagendem Abtrieb umzuschalten (nicht detailliert dargestellt). Ein von der Motoreinheit 16 erzeugtes Drehmoment wird von der Getriebeeinheit 18 in eine von einem Bediener eingestellte Betriebsfunktion gewandelt und an eine Abtriebseinheit 20, die ein Schlagwerk aufweist, geleitet. Die Abtriebseinheit 20 ist direkt mit der Werkzeugaufnahme 12 verbunden. Bei drehendem Betrieb fällt die Bewegungsachse 26 mit einer Rotationsachse 28 des Bearbeitungswerkzeugs 14 zusammen. Die Motoreinheit 16, die Getriebeeinheit 18 und die Abtriebseinheit 20 sind von zwei Gehäusehalbschalen 24 umschlossen. Grundsätzlich sind auch Ausgestaltungen denkbar, in denen die Einheiten in zwei oder mehreren topfartigen Gehäuseteilen angeordnet sind.
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2 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme 12 mit eingelegtem Bearbeitungswerkzeug 14, der die Bewegungsachse 26 enthält. Das Bearbeitungswerkzeug 14 ist als SDS-plus Werkzeug ausgebildet, wobei auch andere Ausbildungen, insbesondere SDS-quick oder SDS-max denkbar sind. Das Bearbeitungswerkzeug 14 weist zwei erste Formschlussmittel 30, 32 und zwei weitere Formschlussmittel (nicht dargestellt) auf. Die zwei ersten Formschlussmittel 30, 32 sind dabei diametral an einem Schaft 34 des Bearbeitungswerkzeugs 14 angeordnet. Die ersten Formschlussmittel 30, 32 sind als zweistufige Vertiefungen des zylindrischen Schafts 34 ausgebildet, die sich länglich parallel zu der Bewegungsachse 26 erstrecken. Die ersten Formschlussmittel 30, 32 gehen in ihren Endbereichen jeweils in ein kreisförmiges Schaftprofil über. Die zwei weiteren Formschlussmittel sind ebenfalls diametral, jedoch in Bezug auf die ersten Formschlussmittel 30, 32 um 90° versetzt angeordnet. Die weiteren Formschlusselemente sind ebenfalls als Vertiefungen ausgebildet und erstrecken sich parallel zu den ersten Formschlussmittel 30, 32 bis zu einem Ende 36 des Schafts 34. Die weiteren Formschlusselemente sind dazu vorgesehen einen Formschluss zwischen dem Bearbeitungswerkzeug 14 und der Werkzeugaufnahme 12 in Umfangsrichtung um die Bewegungsachse 26 herzustellen. Die Werkzeugaufnahme 12 weist eine Fixiervorrichtung 38 auf, die ein zweites Formschlussmittel 40 aufweist und die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand, gemeinsam mit dem ersten Formschlussmittel 30 oder 32 einen Bewegungsspielraum 44 einer Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs 14 entlang der Bewegungsachse 26 zu begrenzen, und mit einem vorderen Lösebetätigungsmittel 42, das dazu vorgesehen ist, eine Begrenzung des Bewegungsspielraums 44 aufzuheben gekennzeichnet durch eine Lagereinheit 46, die dazu vorgesehen ist, das zweite Formschlussmittel 40 entlang einer Lagerachse 48 beweglich zu lagern, die mit der Bewegungsachse 26 einen Winkel 50 von 30° einschließt. Die Lagereinheit 46 ist als Loch in einem Grundkörper 56 der Werkzeugaufnahme 12 ausgebildet. Die Lagereinheit 46 verbindet dabei eine Außenseite des Grundkörpers 56 mit einem Aufnahmebereich 58, der ebenfalls als Loch ausgebildet ist, und sich entlang der Bewegungsachse 26 durch den Grundkörper 56 erstreckt. Der Aufnahmebereich 58 dient der Aufnahme des Bearbeitungswerkzeugs 14.
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Das zweite Formschlussmittel 40 ist als Bolzen ausgebildet. Das zweite Formschlussmittel 40 ist als Rotationskörper ausgebildet. Die Lagerachse 48 entspricht hierbei in einem montierten Zustand einer Symmetrieachse. An einem der Bewegungsachse 26 zugewandten Ende 52 des zweiten Formschlussmittels 40 ist dieses mit einem Kugelsegment abgerundet. Ein Krümmungsradius des Kugelsegments ist dabei größer als ein Radius des sich an das Kugelsegment anschließenden Kreiszylinders. Der Radius des Kreiszylinders beträgt 3,3 mm. An den Kreiszylinder schließt sich nach einer Länge ein weiterer Kreiszylinder mit größerem Radius an. Die Länge entspricht 10 mm also ca. eine Hälfte einer Länge des Formschlussmittels 40. Der weitere Kreiszylinder weist einen maximalen Radius von 4,5 mm auf. Der Radius des weiteren Kreiszylinders verjüngt sich an seinem Ende. An einem der Bewegungsachse 26 abgewandten Ende 54 des Formschlussmittels 40, anschließend an den weiteren Zylinder, weist dieses eine als Pilzzapfen ausgebildete Ausformung, also ein Zylinder, an den sich ein Kopf mit größerem Durchmesser als der Zylinder anschließt, auf. Der Zylinder des Pilzzapfens weist einen Durchmesser von 3 mm auf. In weiteren Ausgestaltungen kann auf den zweiten Kreiszylinder verzichtet werden, wobei der erste Kreiszylinder um eine entsprechende Strecke verlängert wird und sich der Pilzzapfen an diesen direkt anschließt.
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Die Fixiervorrichtung 38 weist eine Kopplungseinheit 60 auf, die dazu vorgesehen ist, eine Bewegung des Lösebetätigungsmittels 42 in eine lineare Bewegung des zweiten Formschlussmittels 40 entlang der Lagerachse 48 umzusetzen. Die Kopplungseinheit 60 ist von dem Grundkörper 56 und einem Ring 62, an dem einstückig eine Zunge 64 angeordnet ist, gebildet. Der Ring 62 ist an einer Außenfläche 72 des Grundkörpers 56 geführt. Der Grundkörper 56 weist eine Nut 57 auf, die eine Führung der Zunge 64 ermöglicht (3). Die Zunge 64 ist in einem Winkel, der dem Winkel 50 zwischen der Lagerachse 48 und der Bewegungsachse 26 entspricht von dem Ring 62 abgewinkelt. Der Ring 62 ist in einer Ebene angeordnet, die senkrecht zur Bewegungsachse 26 orientiert ist. Die Kopplungseinheit 60 weist ein Führungsmittel 66 auf. Dieses ist in der Zunge 64 angeordnet und als Langloch ausgebildet, in dem ein Einstich 68 des zweiten Formschlussmittels 40, der von dem Pilzzapfen und dem weiteren Zylinder gebildet ist, geführt ist. Das Führungsmittel 66 weitet sich an einem der Bewegungsachse 26 in einem montierten Zustand abgewandten Ende, in einem Übergangsbereich von der Zunge 64 zum Ring 62 auf, um ein Durchführen eines Kopfs des Pilzzapfens und somit ein Einführen des Pilzzapfens in das Führungsmittel 66 zu ermöglichen. Das Lösebetätigungsmittel 42 weist eine Kante 70 auf, an der in einem montierten Zustand der Ring 62 der Kopplungseinheit 60 anliegt. Durch eine lineare Bewegung des Lösebetätigungsmittel 42 entlang der Bewegungsachse 26 in Einsteckrichtung 27 wird der Ring 62 entlang der Außenfläche 72 geführt. Durch eine formschlüssige Verbindung und eine Führung des Pilzzapfens des zweiten Formschlussmittels 40 mit dem Führungsmittel 66 der Kopplungseinheit 60 wird das zweite Formschlussmittel 40 entlang der Lagerachse 48 nach außen bewegt. Dabei wird der Einstich 68 in dem Führungsmittel 66 nach außen in Richtung der Aufweitung geführt.
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Das Lösebetätigungsmittel 42 ist als Hülse ausgebildet. Das Lösebetätigungsmittel 42 bildet dabei etwa 80 % einer äußeren Begrenzung der Werkzeugaufnahme 12. Das Lösebetätigungsmittel 42 liegt an einer Schutzkappe 74, der Kopplungseinheit 60 und einem Abstandsring 76 an und kann an diesen entlang parallel zur Bewegungsachse 26 geführt werden. Die Schutzkappe 74 ist an einem vorderen Ende des Grundkörpers 56 angeordnet und mit diesem verbunden. Sie ist von einem Polymer mit geringer Härte gebildet. Die Schutzkappe 74 ist dazu vorgesehen, den Schaft 34 des Bearbeitungswerkzeugs 14 zu umfassen und so ein Eindringen von Staub in die Werkzeugaufnahme 12 zu vermindern. Weiterhin dient die Schutzkappe 74 einem Stoßfang, für den Fall, das bei einer tiefen Bohrung die Werkzeugaufnahme 12 an ein zu bearbeitenden Material stößt. Alternativ sind Ausgestaltungen mit einer festen Hülse denkbar, in der ein oder mehrere als Schiebeschalter ausgebildete Lösebetätigungsmittel angeordnet sind.
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Die Fixiervorrichtung 38 weist eine Federeinheit 78 auf, die dazu vorgesehen ist, das zweite Formschlussmittel 42 in einem Betriebszustand mit einer Spannkraft zu beaufschlagen. Die Federeinheit 78 weist eine einzelne Kegelfeder auf, die als Druckfeder ausgebildet ist. Dieser Federtyp ermöglicht im Vergleich zu anderen Federtypen, beispielsweise Tellerfedern, oder Zylinderfedern eine Platz und Material sparende Bauweise. In anderen Ausgestaltungen der Erfindung sind jedoch auch diese anderen, oder weitere, einem Fachmann als geeignet erscheinende, Federtypen denkbar. Die Federeinheit 78 ist zwischen dem Abstandsring 76, der mit einem Sicherheitsring 77 gegen den Grundkörper 56 gesichert ist, und dem Ring 62 der Kopplungseinheit 60 angeordnet und verspannt diese gegeneinander. Die Kopplungseinheit 60 wird gegen den Grundkörper 56 gepresst. Während einem Einführen des Bearbeitungswerkzeugs 14 wird das Formschlussmittel 42 durch eine Fase 37 am Ende 36 des Bearbeitungswerkzeugs 14 nach außen bewegt (5). Dabei wird der Einstich 68 entlang des Führungsmittels 66 geführt und die Kopplungseinheit 60 parallel zur Bewegungsachse 26 in Einsteckrichtung 27 gegen die Federeinheit 78 bewegt. Die Federeinheit 78 beaufschlagt so das zweite Formschlussmittel 40 mit einer Spannkraft. Die Spannkraft sorgt für eine selbsttätige Rückbewegung des zweiten Formschlussmittels 40 zur Bewegungsachse 26 hin in das Formschlussmittel 30 bzw. 32 des Bearbeitungswerkzeugs 14, wenn dieses ausreichend weit in die Werkzeugaufnahme 12 eingeführt ist. Während eines Lösevorgangs wird das Lösebetätigungsmittel 42 gegen die Kopplungseinheit 60 und somit gegen die Federeinheit 78 bewegt. Die Spannkraft, mit der das Lösebetätigungsmittel 42 in diesem Zustand belegt ist, sorgt für eine Rückbewegung des Lösebetätigungsmittels 42 und des Formschlussmittels 40 in ihre Ausgangspositionen.
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Die Werkzeugaufnahme 12 ist mit einem Werkzeugmaschinenrumpf 80 verbunden. Das Lösebetätigungsmittel 42 umgreift hierbei einen Teil der Gehäusehalbschalen 24, wodurch ein Eindringen von Staub in die Werkzeugaufnahme 12 vermindert wird. Der Grundkörper 56 ist mit einer als Hammerrohr ausgebildeten Hohlwelle 82 der Abtriebseinheit 20 verpresst. Zusätzlich sorgt ein Sprengring 84 für eine formschlüssige, sichere Verbindung der Werkzeugaufnahme 12 mit der Hohlwelle 82. Es sind auch Ausgestaltungen mit anderen Verbindungen denkbar. Insbesondere kann auf den Sprengring 84 verzichtet werden oder die Hohlwelle 82 und der Grundkörper 56 weisen Außen- bzw. Innenkonturen auf, die von einer Kreisform abweichen und ermöglichen so einen Formschluss in Rotationsrichtung. In einer weiteren Ausgestaltung sind die Hohlwelle 82 und der Grundkörper 56 einstückig ausgebildet, also stoffschlüssig verbunden und/oder aus einem einzigen Werkstück geformt und/oder gegossen. In der Hohlwelle 82 ist ein Schlagbolzen 22 des Schlagwerks geführt, der über die Getriebeeinheit, auf dem Fachmann bekannte Weise, angetrieben werden kann. Das Bearbeitungswerkzeug 14 reicht in fixiertem Zustand bis in die Hohlwelle 82 hinein. Schlägt der Schlagbolzen 22 auf das Bearbeitungswerkzeug 14, bewegt sich dieses nach vorn und gibt den Schlag auf ein zu bearbeitendes Material weiter. Das Bearbeitungswerkzeug wird dabei von dem ersten Formschlussmittel 30 bzw. 32 und den weiteren Formschlussmitteln, die mit festen Formschlussmitteln 86 des Grundkörpers 56 zusammenwirken, in seiner Bewegung geführt (4). In einer Leerlaufstellung, in der sich kein zu bearbeitendes Material vor dem Bearbeitungswerkzeug 14 befindet, bewegt sich das Bearbeitungswerkzeug 14 durch einen Schlag des Schlagbolzens 22 entlang der Bewegungsachse 26 entgegen der Einsteckrichtung 27 nach vorn, bis ein Ende des ersten Formschlussmittels 30 bzw. 32 an das Formschlussmittel 40 stößt. Der Winkel 50 der Lagerachse 48 zur Bewegungsachse 26 ist dabei derartig gewählt, dass das zweite Formschlussmittel 40 an beiden Stufen des ersten Formschlussmittels 30 bzw. 32 anliegt (4). Weiterhin ist der Winkel 50 derartig gewählt, dass bei einem Schlag nur eine geringe Kraftkomponente entsteht, die das zweite Formschlussmittel 40 nach außen treibt. Diese wird durch die Federeinheit 78 und Reibungskräfte abgefangen, wodurch ein ungewollter Verlust des Bearbeitungswerkzeugs 14 vermieden wird.
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In der 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 5, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist an die Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 6 ein a angefügt.
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6 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme 12a. Die Werkzeugaufnahme 12a weist eine Verbindungseinheit 88a auf, die dazu vorgesehen ist, eine werkzeuglos lösbare Verbindung zu einem Werkzeugmaschinenrumpf 80a herzustellen. Anstatt gegen einen Abstandsring 76 presst die Kegelfeder der Federeinheit 78a direkt gegen einen Sicherheitsring 77a. Der Werkzeugmaschinenrumpf 80a weist eine zu der Verbindungseinheit 88a korrespondierende Verbindungseinheit 89a auf. Die Verbindungseinheit 89a weist ein als Hülse ausgebildetes Betätigungsmittel 90a auf, das dazu vorgesehen ist, die Verbindung zu lösen. Das Betätigungsmittel 90a wird von dem Lösebetätigungsmittel 42 teilweise umgriffen. Das Betätigungsmittel 90a umgreift seinerseits teilweise Gehäusehalbschalen 24a des Werkzeugmaschinenrumpfes 80a. Die Verbindungseinheit 88a weist als Kugeln ausgebildete Formschlussmittel 92, 93 auf, die in Löchern eines Grundkörpers 56a verliersicher gelagert sind. Der Grundkörper 56a umgreift in einem montierten Zustand eine als Hammerrohr ausgebildete Hohlwelle 82a. Die Hohlwelle 82a weist als Mulden ausgebildete Formschlussmittel 94a, 95a auf, in die die Formschlussmittel 92a, 93a in einem montierten Zustand eingreifen. Über einen Sicherheitsring 96a und eine Federeinheit 98a, die ein als Zylinderfeder ausgebildetes Federelement aufweist, wird ein Fixierring 99a, der dazu vorgesehen ist, die Formschlussmittel 92a, 93a in die Formschlussmittel 94a, 95a zu pressen, formschlüssig mit dem Betätigungsmittel 90a verbunden. Durch Zug an dem Betätigungsmittel 90a parallel zu einer Bewegungsachse 26a in Einsteckrichtung 27a, gibt der Fixierring 99a die Formschlusselemente 92a, 93a frei. Durch Zug an der Werkzeugaufnahme 12a entgegen der Einsteckrichtung 27a können nun die Formschlussmittel 92a, 93a aus den Formschlussmitteln 94a, 95a bewegt und die Werkzeugaufnahme 12a von dem Werkzeugmaschinenrumpf 80a gelöst werden.
