DE3310371C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Handgerät, wie Bohrmaschine, Bohr­ hammer, Schrauber und dgl., mit an einer Drehspindel angeordne­ tem Werkzeughalter, der eine Mitnehmerhülse mit Durchtritts­ öffnungen für radial verschiebbare Verriegelungselemente auf­ weist und die Mitnehmerhülse von einem die Verriegelungsele­ mente in Ausnehmungen der Drehspindel haltenden Stützring um­ geben ist.

Handgeräte, wie Bohrmaschinen, Bohrhämmer, Schrauber und dgl., tragen in der Regel einen Werkzeughalter zur Aufnahme von Boh­ rern, Schraubendreherklingen und dgl. Werkzeuge. Zum Verbinden des Werkzeughalters mit der Drehspindel sind verschiedene Kupp­ lungseinrichtungen bekannt.

So ist in der DE-PS 23 28 462 der Werkzeughalter beispielsweise mit der Drehspindel verschraubt. Erhebliche Nachteile dieser bekannten Kupplungs­ art sind das Überspannen der Schraubverbindung - zum Lösen der Schraubverbindung sind Hilfswerkzeuge erforderlich - sowie eine beschränkte Einsatzmöglichkeit, indem die Schraubverbin­ dung nur eine Arbeitsdrehrichtung zuläßt.

Bekannt ist ein Bohr- und Meißelgerät der Firma HILTI AG, mit der Typenbezeichnung TE 17, dessen Werkzeughalter walzenför­ mige Verriegelungselemente aufweist, die in Durchtrittsöff­ nungen einer Mitnehmerhülse des Werkzeughalters drehfest und axial unverschieblich gelagert sind und mit Ausnehmungen in der Drehspindel in Eingriff stehen. Ein die Mitnehmerhülse umgebender Stützring hält die Verriegelungselemente in Ein­ griffsposition.

Zur Entnahme des Werkzeughalters von der Drehspindel muß der Stützring praktisch über dessen gesamte Länge verschoben wer­ den, um ein Ausrücken der Verriegelungselemente zu ermögli­ chen. Da der Stützring unverschieblich zwischen zwei axialen Schultern eingespannt ist, bedarf es zum Verschieben des Stütz­ ringes bzw. zur Entnahme des Werkzeughalters dessen Demontage unter Verwendung von Hilfswerkzeugen.

Bei einem aus der DE-AS 22 52 951 bekannten Werkzeughalter mit im wesentlichen derselben Bauart wird der Stützring durch Federkraft in Verriegelungs­ position gehalten. Ein rasches Auswechseln des Werkzeughalters ist möglich, indem der Stützring entgegen der Federkraft axial verschoben wird und so ein Ausrücken der Verriegelungselemente erlaubt. Diesem Vorteil stehen aber erhebliche Nachteile ent­ gegen: Der Stützring kann sich, insbesondere im Schlagbohrbe­ trieb, aufgrund der Massenträgheit selbsttätig in Entriegelungs­ position verschieben. Ein solches Verschieben tritt vor allem bei Ermüdung der Feder auf. Der axiale Verschiebeweg des Stütz­ ringes bedingt zudem eine relativ große Baulänge des Werkzeug­ halters, was zu Kopflastigkeit des Handgerätes führt.

Aus der DE-OS 28 42 783 ist ein Bohrfutter mit einem axial versetzbaren Verriegelungsring bekannt, der ein radiales Bewegen eines Verriegelungselementes beim axialen Verschieben des Verriegelungsringes bewirkt. Das Bohrfutter sitzt auf einem Spindelschaft, wobei das sich in Verriegelungsstellung befindliche Verriegelungselement in eine umlaufend ausgebildete Ausnehmung der Antriebswelle ragt. Auf diese Weise wird eine axiale Festlegung des Bohrfutters an dem Spindelschaft erreicht. Speziell bei Meißelarbeiten können hohe axiale Beschleunigungen am Bohrfutter auftreten. Dadurch kann gegebenenfalls eine derart große axiale Verschiebung des Verriegelungsringes stattfinden, daß das Verriegelungselement aus der Ausnehmung des Spindelschaftes herausspringt und somit das Bohrfutter vom Spindelschaft freigibt.

Die DE-OS 22 49 234 zeigt eine Schnellwechsel-Werkzeugaufnahme mit einer Ausnehmung zur formschlüssigen Aufnahme eines Spindelschaftes. Zur axialen Festlegung der Schnellwechsel-Werkzeugaufnahme an dem Spindelschaft kann eine Verriegelungscheibe mit Hilfe des Verriegelungsringes in einer Drehrichtung derart verdreht werden, daß Teile der Verriegelungsscheibe in eine entsprechende Ausnehmung am Spindelschaft eingreifen. Eine derartige Schnellwechsel-Werkzeugaufnahme kann bei einem Bohrgerät, dessen Spindel in beiden Drehrichtungen antreibbar ist, nicht verwendet werden, da sich der Verriegelungsring bei einer der beiden Drehrichtungen gegebenenfalls lösen würde.

Aus der US-PS 42 31 581 ist ein pneumatisches Meißelgerät mit einer Schnellwechsel-Werkzeugaufnahme bekannt, die radiale Durchtrittsöffnungen im gehäuseseitigen Bereich aufweist, die der Aufnahme und der radialen Führung von Verriegelungselementen dienen. Beim Verdrehen eines diese Durchgangsbohrungen umgebenden, in Umfangsrichtung verdrehbaren Verriegelungsringes erfolgt eine radiale Versetzung der Verriegelungselemente. Die Verdrehung des Verriegelungsringes wird mit Hilfe elastischer Kunststoffteile gesichert. Abgesehen von der mechanischen Beschädigung, welcher derartige elastische Kunststoffteile unterliegen, kann sich auch bei einer derartigen Schnellwechsel-Werkzeugaufnahme der Verriegelungsring trotz der Kunststoffteile in Umfangsrichtung derart verdrehen, daß sich die Schnellwechsel-Werkzeugaufnahme vom Spindelschaft löst. Dies kann speziell bei Bohrarbeiten der Fall sein, bei denen das Bohrwerkzeug während des Bohrvorganges in einer Armierung einhakt. Die hohe Drehgeschwindigkeit der Schnellwechsel-Werkzeugaufnahme wird durch das Einhaken abrupt abgebremst, wobei die Rotationsenergie des Verriegelungsringes eine Verdrehung desselben in die entriegelte Stellung bewirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zwischen einem Gerät der eingangs genannten Art und dem zugehörigen Werkzeughalter eine zuverlässige, keinen besonderen Werkzeugaufwand erfordernde Verbindung zu schaffen, die ein schnelles Auswechseln sowie kurze Baulänge des Werkzeughalters erlaubt und überdies einen uneingeschränkten Einsatz hinsichtlich der Arbeitsdrehrichtung gestattet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Stützring ein Arretierorgan sowie an seiner Innenwandung der Anzahl Verriegelungselemente entsprechend Ausweichnischen auf­ weist, und die Ausweichnischen durch Drehen des Stützringes bei gelöstem Arretierorgan in Deckung mit den Verriegelungs­ elementen bringbar sind.

Das Ein- bzw Ausrücken der Verriegelungselemente durch Drehen des Stützringes schafft einen zuverlässigen, auch gegen Schlä­ ge unempfindlichen Schnellverschluß. Ein axialer Verschiebe­ weg des Stützringes ist nicht erforderlich, so daß sich kurze Baulängen realisieren lassen. Das Arretierorgan unterbindet ein Verdrehen des Stützringes bei Links- wie bei Rechtslauf der Drehspindel. Zudem schafft die Arretierung zwischen Stütz­ ring und Mitnehmerhülse unter Miteinbeziehung der in die Aus­ nehmungen in der Drehspindel eingreifenden Verriegelungsele­ mente eine drehschlüssige Verbindung zwischen Stützring und Drehspindel. Durch Gegenhalt am Stützring läßt sich so der beispielsweise Klemmbacken aufweisende Werkzeughalter mit dem Werkzeug problemlos verspannen. Zur Entnahme des Werkzeughal­ ters wird das Arretierorgan gelöst, worauf der Stützring mit den Ausweichnischen in Deckungsposition mit den Verriegelungs­ elementen verdreht werden kann. Beim Abziehen des Werkzeughal­ ters von der Drehspindel rücken die Verriegelungselemente selbsttätig in die Ausweichnischen.

Das Arretierorgan ist vorzugsweise als im Stützring gelager­ ter, in eine Öffnung in der Mitnehmerhülse einrückbarer Rie­ gel ausgebildet. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, den Riegel in der Mitnehmerhülse zu lagern und in eine Öffnung im Stützring eingreifen zu lassen. Er kann durch Verschieben von außen oder beispielsweise durch Federkraft in Einrückposition gelangen. Zweckmäßig ist der Riegel bolzenförmig gestaltet.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist der Riegel als Stellschraube ausgebildet. Die Stellschraube wird durch Drehen in Ein- bzw Ausrückposition verschoben und kann als Normschrau­ be oder beispielsweise als Schraube mit großem Rändelkopf für direktes händisches Betätigen gestaltet sein. Um bei minimalem Drehweg einen großen Verschiebeweg der Stellschraube zu er­ reichen, weist diese zweckmäßig ein Steilgewinde auf. Endsei­ tig trägt die Stellschraube mit Vorteil einen auf die Öffnung in der Mitnehmerhülse abgestimmten Ansatz.

Vorzugsweise schließt sich an die Ausweichnischen in eine der beiden Drehrichtungen des Stützringes eine Zustellkontur für die Verriegelungselemente in Form einer Vertiefung mit schul­ terförmigem Auslauf und mit gegenüber den Ausweichnischen ge­ ringerer Tiefe an. Eine dieserart gestaltete Zustellkontur schafft eine fühlbare Verdrehbegrenzung für den Stützring, indem der Auslauf am Ende des Verdrehweges an den eingerückten Verriegelungselementen aufläuft. Die Lage der Stellschraube im Stützring ist so auf die Lage der Öffnung in der Mitnehmer­ hülse ausgerichtet, daß in dieser Drehposition des Stützrin­ ges die Öffnung in der Projektion der Stellschraube liegt. Der Handhabende kann nun die Stellschraube zwecks Arretierens einrücken. Ein Suchen der Arretierstellung erübrigt sich demnach.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von ein Ausführungsbei­ spiel wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Bohrhammer mit Werkzeughalter,

Fig. 2 einen auf einer Drehspindel arretierten Werk­ zeughalter im Längsschnitt, entsprechend Schnittverlauf II-II in Fig. 3,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Werkzeughalter nach Fig. 2, gemäß Schnittverlauf III-III,

Fig. 4 den nicht arretierten Werkzeughalter nach Fig. 2 im Längsschnitt, entsprechend Schnitt­ verlauf IV-IV in Fig. 5,

Fig. 5 einen Schnitt durch den Werkzeughalter nach Fig. 4, gemäß Schnittverlauf V-V in Fig. 4.

Der Bohrhammer nach Fig. 1 weist ein Gehäuse 1, eine Drehspin­ del 2 und einen auf dieser sitzenden, insgesamt mit 3 bezeich­ neten Werkzeughalter in Form eines Spannfutters auf.

Die Fig. 2 zeigt den freien Endabschnitt der hohlen Drehspin­ del 2. Die Drehspindel 2 wird von einem darin verschieblichen Schlagdöpper 4 durchsetzt.

Der Werkzeughalter 3 besteht aus einer Mitnehmerhülse 5, einer Stellhülse 6, einer Konushülse 7, Klemmbacken 8, einer Ringfe­ der 9, einer Verriegelungshülse 11, Verriegelungselementen 12, einem Stützring 13, einer Stellschraube 14 und einer Siche­ rungsscheibe 15.

Die Klemmbacken 8 (in Fig. 2 nur eine gezeigt) sind auf einer konischen Führungsbahn 7a relativ verschiebbar und werden hin­ terseitig von der Mitnehmerhülse 5 drehschlüssig, axial un­ verschieblich, radial verschieblich gefaßt. Die Ringfeder 9 hält die Klemmbacken 8 in Anlage an der Führungsbahn 7a. Zum radialen Zustellen der Klemmbacken 8 wird die Konushülse 7 axial verschoben. Das axiale Verschieben der Konushülse 7 kommt durch Drehen der axial unverschieblichen Stellhülse 6 zustande, mit deren Außengewinde 6a die unverdrehbare Konus­ hülse 7 in Gewindeeingriff steht.

In der in Fig. 2 gezeigten Funktionsstellung des Werkzeughal­ ters 3 ist ein Verdrehen der Stellhülse 6 nicht möglich, da in der Außenverzahnung 6b eine Innenverzahnung 11a der Verriege­ lungshülse 11 eingreift, wobei die Innenverzahnung 11a auch mit einer Verzahnung im Bereich eines Höckers 13a am nicht verdrehbaren Stützring 13 kämmt. Der Höcker 13a schafft in Zusammenwirkung mit einer korrespondierenden Ausnehmung 11b in der Verriegelungshülse 11 eine lösbare axiale Verrastung der Verriegelungshülse 11.

Die Verriegelungselemente 12 sind in einer Durchtrittsöffnung 5a der Mitnehmerhülse 5 gelagert. Sie werden von dem Stützring 13 in Eingriff in wannenförmigen Ausnehmungen 2a der Drehspin­ del 2 gehalten, wozu der Stützring 13 für jedes Verriegelungs­ element 12 eine als Vertiefung ausgebildete Zustellkontur 13b aufweist. Die Zustellkontur 13 durchsetzt den Stützring 13 über dessen gesamte Länge und hat einen schulterförmigen ra­ dialen Auslauf 13c, wie dies die Fig. 3 zeigt.

Gegenüberliegend zum Auslauf 13c mündet die Zustellkontur 13b in eine Ausweichnische 13d. Die Stellschraube 14 sitzt dreh­ verschieblich im Stützring 13 und ragt mit einem endseitigen Ansatz 14a in eine Öffnung 5b in der Mitnehmerhülse 5. Die Stellschraube 14 hält auf diese Weise den Stützring 13 gegen Verdrehen fest, so daß die Verriegelungselemente 12 zuver­ lässig in Eingriff mit den Ausnehmungen 2a bleiben.

Das Einspannen eines Werkzeugs (nicht gezeigt) erfolgt, wie voran erläutert, durch Drehen der Stellhülse 6. Hierzu muß die Verriegelungshülse 11 durch Vorschieben außer Eingriff mit dem Stützring 13 gebracht werden, wie dies die Fig. 4 zeigt. Die Stellhülse 6 kann nun durch händischen Angriff an der Verriegelungshülse 11 gedreht werden. Ein größeres Dreh­ moment ist mit Hilfe eines Zahnkranzschlüssels aufbringbar, der sich in bekannter Weise im Stützring 13 abstützt und in eine Kegelverzahnung 6c an der Stellhülse 6 eingreift. Das beim Spannvorgang vom Zahnkranzschlüssel an den Stützring 13 abgegebene Gegendrehmoment wird über die arretierte Stell­ schraube 14 an die Mitnehmerhülse 5 und von hier über die Ver­ riegelungselemente 12 an die Drehspindel 2 übertragen. Der Stellschraube 14 kommt also eine für das satte Festziehen der Klemmbacken 8 maßgebliche Funktion in der Kraftübertragungs­ kette vom Zahnkranzschlüssel zur Drehspindel 2 zu.

Zum Entfernen des Werkzeughalters 3 muß die Verriegelungs­ hülse 11 ebenso in die der Fig. 4 entnehmbare vordere Position verschoben werden, um den Zugriff zur Stellschraube 14 zu er­ möglichen. Durch Zurückdrehen der Stellschraube 14 gelangt deren Ansatz 14a außer Eingriff mit der Öffnung 5b, worauf der Stützring 13 gedreht werden kann. Dabei gelangen die Aus­ weichnischen 13d in Deckung mit den Verriegelungselementen 12, wie dies die Fig. 4 und 5 zeigen. Der Werkzeughalter 3 kann nun von der Drehspindel 2 abgezogen werden, wobei die Ausneh­ mungen 2a die Verriegelungselemente 12 in die Ausweichnischen 13d drängen. Auf diese Weise ist ein schneller Austausch von Werkzeughaltern mit unterschiedlichsten Spanneinrichtungen möglich.

Claims (3)

1. Handgerät, wie Bohrmaschine, Bohrhammer, Schrauber und dgl. mit an einer Drehspindel angeordnetem Werkzeughal­ ter, der eine Mitnehmerhülse mit Durchtrittsöffnungen für radial verschiebbare Verriegelungselemente aufweist, wobei die Mitnehmerhülse von einem die Verriegelungselemente in Ausnehmungen der Drehspindel haltenden Stützring umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (13) ein Arretierorgan (14) sowie an seiner Innenwandung der Anzahl Verriegelungselemente (12) ent­ sprechend Ausweichnischen (13d) aufweist, und die Aus­ weichnischen (13d) durch Drehen des Stützringes (13) bei gelöstem Arretierorgan (14) in Deckung mit den Verriege­ lungselementen (12) bringbar sind.

2. Handgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierorgan als im Stützring (13) gelagerter, in eine Öffnung (5b) in der Mitnehmerhülse (5) einrückbarer Riegel ausgebildet ist.

3. Handgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel als Stellschraube (14) ausgebildet ist.