DE19737892A1 - Werkzeugaufnahme für ein Antriebsaggregat - Google Patents
Werkzeugaufnahme für ein AntriebsaggregatInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugaufnahme
für ein Antriebsaggregat, insbesondere eine elektrische
Handbohrmaschine, nach dem Oberbegriff des Patentan
spruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene technische Maß
nahmen bekannt, um ein Werkzeug, etwa ein rotatorisch be
triebenes wie einen Bohrer oder ein Schraubbit, mit dem zu
gehörigen Antriebsaggregat - der Bohrmaschine oder dem Ak
kuschrauber - zu verbinden. So existieren neben dem kon
ventionell Dreibacken-Bohrfutter auch ein Dreibacken-
Schnellspannfutter oder ein speziell für Pneumatikschlag
bohrmaschinen vorgesehenes Schnellspannfutter.
In der täglichen Praxis für einen Benutzer, etwa beim mobi
len Einsatz in Handwerks-, Kunden- und Industriebetrieben,
sind jedoch oftmals mehrere verschiedene Arbeitsgänge nach
einander durchzuführen, die das Auswechseln des jeweils be
nutzten Werkzeuges erfordern: So sind etwa zum Anbringen
eines Wandspiegels drei maschinelle, aufeinanderfolgende
Arbeitsgänge notwendig: Das Vorbohren erfolgt mit einem er
sten Bohrer geringeren Durchmessers, das endgültige Bohr
loch wird dann mit einem zweiten, dickeren Bohrer durch
Aufbohren des ersten Bohrloches hergestellt. Nach dem Ein
setzen eines Dübels wird dann eine Schraube eingedreht, was
etwa mittels eines weiteren Schraubereinsatzes oder einer
gesonderten Vorrichtung - z. B. einem Akkuschrauber - er
folgen kann.
Insgesamt wären also bis zu drei zeitaufwendige Umspann- bzw.
Montagevorgänge notwendig, wobei in der Praxis am Ein
satzort häufig noch die Suche nach einem geeigneten Bohrer
oder Werkzeugeinsatz in einer Werkzeugkiste dazukommt.
Insbesondere unter Gesichtspunkten eines rationellen,
zeitoptimierten Arbeitseinsatzes sind daher die bisherigen
Einzellösungen unbefriedigend und verbesserungsbedürftig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Werk
zeugaufnahme für ein Antriebsaggregat wie eine elektrische
Handbohrmaschine od. dgl. zu schaffen, die den Werkzeug
wechsel im Einsatz vereinfacht und beschleunigt, und die
insbesondere auch eine bessere Ablauforganisation des Ar
beitseinsatzes ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch die Werkzeugaufnahme mit den Merkma
len des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhaft ermöglichen dabei die Kammern zur Aufnahme der
Werkzeugeinsätze nicht nur ein rasches, positionsgenaues
und sauberes Wechseln der Werkzeuge; darüber hinaus können
die benötigten Werkzeuge bereits in der vorgesehenen Rei
henfolge angeordnet werden, so daß Ordnung und Planbarkeit
der Arbeit beträchtlich unterstützt werden.
Auch befinden sich auf die erfindungsgemäß vorgesehene
Weise jeweils nicht in einer aktuellen Benutzungsposition
stehende Werkzeugeinsätze im Inneren des Gehäuses, ge
schützt sowohl hinsichtlich Verschmutzung von außen als
auch möglicher Verletzungsgefahr durch die Werkzeuge
selbst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un
teransprüchen beschrieben.
So ist besonders bevorzugt erfindungsgemäß vorgesehen, daß
das Gehäuse trommelartig ausgeführt ist, wobei als
"Trommel" im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung
nicht nur eine zylindrische Gehäuseform gemeint ist, son
dern nahezu beliebige, geeignete Querschnitte möglich sind,
etwa auch quadratische oder Querschnitte regelmäßiger Viel
ecke höherer Ordnung.
Besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Werkzeugauf
nahme durch manuelle Betätigung, nämlich die Verschiebung
und die Drehung, zum Wechseln der Werkzeughalter bedienbar,
wobei alternativ die Betätigung auch - etwa mittels eines
motorischen Antriebs - automatisiert werden könnte.
Besonders bevorzugt rastet zudem in der Eingriffsstellung
der Werkzeughalter in das Ende der Antriebswelle ein, so
daß insoweit für einen sicheren Betrieb gesorgt ist, und
darüber hinaus ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß durch
die - bevorzugt manuelle - Betätigung des Aufnahmegehäu
ses eine solche Verriegelung automatisch gelöst werden
kann.
Weiter bevorzugt ist die erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme
abnehmbar an dem Antriebsaggregat befestigt, so daß etwa
bei besonders komplexen Aufgaben eine Mehrzahl von jeweils
geeignet bestückten Aufnahmen vorgesehen sein kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der erfindungs
gemäßen Werkzeugaufnahme für ein Antriebsaggregat ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbei
spielen sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in
Fig. 1 eine Perspektivansicht auf die erfindungsgemäße
Werkzeugaufnahme gemäß einer ersten, bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung als Vierfach-Bohr
kopf für eine Bohrmaschine;
Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht der Darstellung ge
mäß Fig. 1;
Fig. 3 eine seitliche Schnittansicht der Ausführungsform
gemäß Fig. 1 bei herausgezogener Aufnahmetrommel;
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in
Fig. 2;
Fig. 5 eine Ausschnittsvergrößerung des Werkzeughalters
gemäß Umrandung A in Fig. 2 und
Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie VI-VI
in Fig. 5.
Die erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme gemäß erstem, bevor
zugtem Ausführungsbeispiel ist als Aufnahmetrommel 10 rea
lisiert, die an einem antriebsseitigen Ende einer Bohrma
schine 12 abnehmbar befestigt ist.
Wie in der Fig. 1 gezeigt, weist die Werkzeugaufnahme 10
einen Maschinenansatz 14 zur Verbindung mit der Bohrma
schine 12 auf, an welchen sich ein zylindrisches Gehäuse 16
anschließt. Dieses wird an seinem eingriffsseitigen Ende
von einem Gehäusedeckel 18 verschlossen, der neben einer
Öffnung 20 für einen im dargestellten Beispiel ein zu ver
wendendes Werkzeug repräsentierenden Bohrer 22 eine mittige
Führungsöffnung 24 für einen Zentrier- bzw. Führungssporn
26 aufweist.
Die Schnittansichten der Fig. 2 bzw. 3 verdeutlichen nä
here, konstruktive Details der Werkzeugaufnahme gemäß die
ser ersten, bevorzugten Ausführungsform.
So ist das Gehäuse mit dem Deckel 18 sowie einem diesem ge
genüberliegenden Gehäuseendstück 28 entlang des Führungs
sporns 26 axial verschieblich in einer Hülse 30 geführt,
die fest mit dem Maschinenansatz 14 verbunden ist. Auch
weist der Maschinenansatz 14 ein Paar von Verriegelungsele
menten 32 auf (in der Fig. 1 aus Vereinfachungsgründen
nicht gezeigt), die in zugehörige Eingriffsabschnitte des
Gehäuseendstücks 28 eingreifen und zum Ver- bzw. Entriegeln
der Gehäusetrommel 16 in seiner Eingriffs- bzw. Betriebspo
sition (Fig. 2) bzw. in der herausgeschobenen Wechselposi
tion (Fig. 3) ausgebildet sind.
Die Bewegungsrichtung entlang der Führungshülse 30 ist
durch den Pfeil 34 in Fig. 3 angedeutet; im ausgefahrenen
Zustand des Gehäuses 16 der Fig. 3 befindet sich das Werk
zeug 22 vollständig im Inneren des Gehäuses 16, ist mit dem
ihm zugeordneten Werkzeughalter 36 vollständig von einer
Antriebswelle 38 der Bohrmaschine 12 entkoppelt und kann um
die durch den Führungssporn 26 gebildete Achse gedreht wer
den, so daß etwa ein in den Fig. 2 und 3 unten gezeigter,
weiterer Werkzeughalter 40 mit einem Schraubendrehereinsatz
42 nach einer entsprechenden Rotation des Gehäuses 16 mit
der Antriebswelle 38 über einen Eingriffs- bzw. Verzah
nungsabschnitt 44 gekoppelt werden kann.
Die Schnittansicht der Fig. 4 entlang der Schnittlinie IV-IV
in Fig. 2 zeigt den Aufbau des Gehäuses 16: Im darge
stellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier kreisför
mige Aufnahmen (Kammern) 37 für Werkzeughalter 36, 40 vorge
sehen, wobei stets der in der Fig. 4 oberste mit der An
triebswelle 38 in Eingriff tritt. Der im Querschnitt qua
dratisch ausgebildete Führungssporn 26 sorgt diesbezüglich
neben einer exakten Bohrkopfführung auch für eine gewisse
Rastwirkung beim Werkzeugwechsel, um ein genaues Wechseln
der jeweils zugehörigen Einsätze zu gewährleisten.
Unter Bezug auf die Fig. 5 und 6 wird nachfolgend Aufbau
und Funktionsweise eines Werkzeughalters 36, 40, wie in
Fig. 2 durch den Ausschnitt A bezeichnet, weiter im Detail
beschrieben.
Der Werkzeughalter 36 weist ein Einsatzgehäuse 46 auf, wel
ches einends zum Einstecken des Werkzeugs 22 vorgesehen
ist; eine Fixierung des Werkzeugs in Drehrichtung wird
durch mantelseitig in den Bohrer 22 eingreifende, stegför
mige Federn 48 erreicht.
Anderenends weist der Werkzeugeinsatz 36 einen Eingriffsab
schnitt 50 auf, der zum Zusammenwirken mit dem Verzahnungs
abschnitt 44 der Antriebswelle 38 eine Innenverzahnung 52
besitzt.
Mittels zweier, schwenkbar gelagerter Riegelelemente 54,
die gegen einen Gummi-Federring 56 wirken, ist der Werk
zeughalter 36, wie in der Fig. 5 gezeigt, lösbar am Ende
der Antriebswelle 38 arretiert. Die Riegelelemente 54 grei
fen nämlich in zugehörige Nuten des endseitigen Vertei
lungsabschnitts 44 der Welle 38 ein und werden durch Vor
spannung des Federrings 56 in dieser Position gehalten.
Das Lösen dieser Halteeinrichtung wird beim Vorschieben des
Bohrkopfes durch eine in der Fig. 5 durch die gestrichelte
Linie angedeutete, konische Aufnahme im Gehäuseendstück 28
erreicht: Beim Vorschieben des Gehäuses 16 in die in der
Fig. 5 (bzw. Fig. 3) gezeigte Endposition wirkt das konisch
zu einem Kragen 58 zulaufende Endstück auf das Paar von
Riegelelementen 54 und bewegt Eingriffsabschnitte der Rie
gelelemente aus ihrer Rastposition in der Nut der Antriebs
welle. Gleichzeitig wird der Werkzeughalter 36 in dem ko
nusförmigen Abschnitt des Gehäuseendstücks 28 gehalten.
Im Ergebnis entsteht dann der in der Fig. 3 gezeigte, gelö
ste Zustand, in welchem etwa durch Rotation des trommelför
migen Gehäuses ein weiterer Werkzeughalter (Einsatz) auf
die Antriebswelle 38 ausgerichtet und dann durch Zurück
führen der Trommel mit dieser kraftschlüssig verbunden wer
den kann, wobei die endseitige Verzahnung 44 in die Innen
verzahnung 52 des Eingriffsabschnittes 50 eingreift. Die
Riegelelemente 54 rasten entsprechend, wie in Fig. 5 ge
zeigt, in die Nut der Antriebswelle ein.
Durch das darauffolgende Zurückschieben des trommelförmigen
Gehäuses wird dann das am Ende der Antriebswelle sitzende,
neue Werkzeug durch die Öffnung 20 im Gehäusedeckel 18 ge
führt und steht für den Betrieb zur Verfügung.
Sowohl im Bereich der Deckelöffnung 20 als auch um die Füh
rungsöffnung 24 herum sind im Gehäusedeckel Dichtringe 60
vorgesehen, um das Eindringen von Staub, Feuchtigkeit oder
sonstiger Verschmutzung in den Wechselkopf zu verhindern.
Zum Wechseln bzw. Austauschen der - in der gezeigten Aus
führungsform maximal vier möglichen - Werkzeugeinsätze
wird der Gehäusedeckel abgenommen, und mit einem auf einen
Werkzeughalter 36 aufzusteckenden Werkzeugschlüssel kann
mittels einer Drehung der Haltemechanismus entriegelt wer
den, um die Einsätze zu wechseln (vgl. Fig. 6).
Auf die beschriebene Weise ist es somit möglich, in dem
dargestellten Trommelmagazin mit vier Aufnahmekammern für
Rohr-, Schraub- oder sonstige Werkzeugeinsätze Werkzeuge
für bis zu vier verschiedene Arbeitsgänge vorzusehen, die
nacheinander lediglich durch Drehung der Trommel mit der
Antriebswelle gekoppelt werden können, ohne daß darüber
hinausgehende Montage- oder Wechselvorgänge erforderlich
sind.
Da lediglich eine der vier Aufnahmen (Aufnahmekammern) für
die Werkzeugeinsätze mit der Antriebswelle gekoppelt ist
und das aktuell im Einsatz befindliche Werkzeug enthält,
kann der Bohrkopf mit den drei übrigen Kammern fest und
nicht-rotierend mit dem Bohrmaschinenkörper verbunden sein.
Zum Wechseln der Einsätze wird - vgl. insbesondere die
Darstellungen der Fig. 2 und 3 - das durch das Gehäuse 16
gebildete Magazin durch Drücken der Verriegelungselemente
32 entriegelt und in Pfeilrichtung 34 rechts verschoben. In
der vorbeschriebenen Weise wird der aktuell im Eingriff be
findliche Werkzeugeinsatz von der Antriebswelle 38 abgezo
gen, woraufhin dieser dann durch eine Viertel- oder Halb
drehung verschoben und ein weiterer Werkzeugeinsatz auf die
Antriebswelle ausgerichtet werden kann. Das darauffolgende
Zurückschieben des Gehäuses 16 in Pfeilrichtung 34 links
führt dann dazu, daß dieser neue Einsatz mit der Antriebs
welle 38 drehfest verbunden wird und mittels der in Fig. 5
gezeigten Verriegelung rastend gehalten wird. Beim voll
ständigen Zurückschieben des Gehäuses 16 rastet zudem die
ses wieder unter die Verriegelungselemente 32 ein.
Vorteilhaft ist somit etwa im Rahmen der Erfindung ein ein
facher, im Kundendienst- oder Industrieeinsatz zeit- und
kostensparender Weg zum Wechseln von Werkzeugen an Handma
schinen oder vergleichbaren Antriebsaggregaten geschaffen,
der die Bedienungsnachteile herkömmlicher Elektrowerkzeuge
überwindet. Auch wird es vorteilhaft insbesondere möglich,
zwei oder mehrere Elektrowerkzeuge - etwa eine Bohrma
schine und einen Akkuschrauber - durch die erfindungsge
mäße Vorrichtung dergestalt zu ersetzen, daß nur noch ein
gemeinsames Antriebsaggregat mit zwei Werkzeugeinsätzen
notwendig ist. Entsprechendes gilt für weitere, zusätzlich
zu benutzende Werkzeuge.
Darüber hinaus wird vorteilhaft sichergestellt, daß sich im
Nicht-Gebrauch sämtliche Werkzeuge im zurückgeschobenen,
geschützten Zustand im Gehäuseinneren der Trommel befinden,
so daß diese nicht nur vor Schmutz oder Beschädigungen
geschützt sind, sondern auch bei einem Transport etwa in
einer Arbeitshosentasche keine Verletzungsgefahr mit sich
bringen.
Grundsätzlich ist es also möglich, durch geeignete
Bestückung der erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahme entspre
chend vorzunehmender Arbeitsschritte die notwendigen Werk
zeuge - in der vorgesehenen Reihenfolge - als bestückte
Gehäusetrommel vorzusehen, die dann lediglich im Einsatz
vor Ort mit einer Bohrmaschine od. dgl. als Antriebsaggre
gat verbunden wird. Zusätzlich vorteilhaft dürfte in einem
solchen Fall auch das praktisch oftmals notwendige Suchen
nach Werkzeugen entfallen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte
Ausführungsbeispiel beschränkt; so ist es insbesondere mög
lich, die erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme mit beliebigen,
weiteren Antriebsaggregaten, auch stationär, vorzusehen,
wie etwa im Zusammenhang mit Werkzeugmaschinen. Auch ist
die erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme nicht auf die gezeig
ten vier, jeweils um 90° rotatorisch versetzten
Werkzeugeinsätze beschränkt; vielmehr liegt es je nach vor
gesehenem Einsatzzweck und aufzunehmenden Werkzeugen im Er
messen des Fachmannes, eine geeignete Mehrzahl von Kammern
für Werkzeugeinsätze vorzusehen.
Auch ist es weiterbildungsgemäß möglich, die Gehäusewand
der Gehäusetrommel 16 aus einem durchsichtigen Material,
etwa Plexiglas, auszubilden, so daß der Bediener stets über
in den Magazinen befindliche Werkzeuge orientiert ist und
gezielt ein neues Werkzeug auswechseln kann. Auch wäre es
alternativ möglich, in einer ansonsten lichtdichten Trommel
entsprechende Sichtfenster vorzusehen.
Auch ist es erfindungsgemäß möglich, alternative Rast- und/oder
Kupplungsmechanismen zwischen Antriebswelle und
Werkzeughalter vorzusehen, und das Gehäuse entsprechend den
notwendigen Bedienungsvorgängen ergonomisch günstig auszu
gestalten.
Claims (10)
1. Werkzeugaufnahme für ein Antriebsaggregat (12), ins
besondere eine elektrische Handbohrmaschine, mit ei
nem zum lösbaren, kraftschlüssigen Verbinden eines
Werkzeugs (22) mit einer Antriebswelle (38) des An
triebsaggregat (12) vorgesehenen Werkzeughalter (36),
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Verbinden mit einem unbeweglichen, an
triebsseitigen Endabschnitt des Antriebsaggregats
(12) ein Aufnahmegehäuse (16, 18, 28) mit einer Mehr
zahl von Aufnahmekammern vorgesehen ist, die zum Auf
nehmen jeweils eines mit einem Werkzeug (22) verbun
denen Werkzeughalters (36) ausgebildet sind,
und das Aufnahmegehäuse so drehbar um eine zur An
triebswelle (38) parallele Achse (26) und entlang
dieser verschiebbar ausgebildet ist, daß ein jeweili
ger, in einer der Mehrzahl von Aufnahmekammern gehal
tener Werkzeughalter (36) in einer Eingriffsstellung
kraftschlüssig mit der Antriebswelle (38) verbindbar
sowie durch Betätigung des Aufnahmegehäuses gegen ei
nen weiteren Werkzeughalter (40) in einer weiteren
Aufnahmekammer auswechselbar ist.
2. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Aufnahmegehäuse als Trommel ausge
führt ist und die Antriebswelle (38) in der Ein
griffsstellung in eine der Aufnahmekammern der Trom
mel eingreift.
3. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Trommel mantel- und frontseitig ge
schlossen ist und zum Herausführen des in der Ein
griffsstellung mit der Antriebswelle (38) verbundenen
Werkzeugs (22) eine Öffnung (20) aufweist.
4. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Trommel mantelseitig aus durch
sichtigem Material hergestellt oder mit durchsichti
gen Fenstern versehen ist.
5. Werkzeugaufnahme nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel zwischen zwei
und acht, in gleichmäßigen Abständen radial um die
parallele Achse angeordnete Aufnahmekammern aufweist.
6. Werkzeugaufnahme nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Länge der Trommel in
Richtung der parallelen Achse an die Länge eines
längsten, mit einem Werkzeughalter verbundenen Werk
zeugs, insbesondere eines Bohrers, angepaßt ist.
7. Werkzeugaufnahme nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel um die paral
lele Achse so rastend drehbar ausgebildet ist, daß
eine jeweilige Rastposition das Verbringen eines der
Werkzeughalter in eine Eingriffsstellung mit der An
triebswelle durch eine Verschiebebewegung der Trommel
ermöglicht.
8. Werkzeugaufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter in der
Eingriffsstellung lösbar mit einem endseitigen Ver
zahnungsabschnitt (44) der Antriebswelle (38) ver
bindbar ist und eine Rasteinrichtung (54) für die
Verbindung mit der Antriebswelle (38) aufweist, die
durch eine Verschiebebewegung des Aufnahmegehäuses
lösbar ausgebildet ist.
9. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Rasteinrichtung durch eine Mehrzahl
von gegen die Wirkung eines Kraftspeichers (56) vor
gespannten Schwenkelementen (54) realisiert ist, die
durch die Verschiebebewegung über einen Eingriffsab
schnitt des Gehäuses betätigbar sind.
10. Werkzeugaufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmegehäuse ab
nehmbar an dem Endabschnitt des Antriebsaggregats be
festigbar ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19737892A DE19737892A1 (de) | 1996-11-25 | 1997-08-29 | Werkzeugaufnahme für ein Antriebsaggregat |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19648786 | 1996-11-25 | ||
DE19737892A DE19737892A1 (de) | 1996-11-25 | 1997-08-29 | Werkzeugaufnahme für ein Antriebsaggregat |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19737892A1 true DE19737892A1 (de) | 1998-05-28 |
Family
ID=7812707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19737892A Withdrawn DE19737892A1 (de) | 1996-11-25 | 1997-08-29 | Werkzeugaufnahme für ein Antriebsaggregat |
Country Status (1)
Country | Link |
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- 1997-08-29 DE DE19737892A patent/DE19737892A1/de not_active Withdrawn
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