DE3421811C2 - Werkzeughalter für Bohr- und Meisselgeräte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für Bohr- und Meißelgeräte, mit einem Führungsrohr zur Aufnahme von Werkzeugen mit zylindrischem, wenigstens eine axial geschlossene, nutför­ mige Vertiefung aufweisendem Einsteckende, wobei in Durchtritts­ öffnungen des Führungsrohres angeordnete, radial verschiebbare Verriegelungselemente mit den Vertiefungen am Einsteckende in Eingriff bringbar sind, und einer das Führungsrohr umgebenden, gegenüber dem Führungsrohr entgegen der Kraft eines Federele­ mentes verschieb- oder verdrehbaren Ausnehmungen für die Ver­ riegelungselemente aufweisenden Stellhülse.

Wegen den bei Bohr- und Meißelgeräten auftretenden Vibrationen und Kräften werden die Werkzeuge meist mittels Verriegelungsele­ menten formschlüssig in einem Werkzeughalter gehalten. Zu diesem Zwecke greifen in der Regel kugel- oder walzenförmige Verriege­ lungselemente in axial geschlossene Vertiefungen am Einsteckende der Werkzeuge ein. Während bei den Meißelgeräten die Verriege­ lungselemente nur der axialen Sicherung des Werkzeuges dienen, werden bei Bohrhämmern und Schlagbohrgeräten auch Drehbewegungen über die Verriegelungselemente auf das Werkzeug übertragen.

Bei den bekannten Werkzeughaltern wird zum Wechseln des Werk­ zeuges eine Stellhülse entweder verdreht oder axial verschoben. Ausnehmungen an der Stellhülse gelangen dabei in den Bereich von Durchtrittsöffnungen in einem Führungsrohr, so daß die Verriegelungselemente radial ausrücken können und das Werkzeug freigeben, bzw. das Einsetzen eines Werkzeuges in den Werkzeug­ halter ermöglichen. Damit die Stellhülse nach dem Einsetzen eines neuen Werkzeuges in den Werkzeughalter wieder in die Aus­ gangslage zurückkehrt und das Werkzeug verriegelt wird, ist meist ein Federelement vorgesehen. Um das eingesetzte Werkzeug freizugeben muß die Stellhülse entgegen der Kraft des Feder­ elementes axial verschoben oder verdreht werden. Dazu sind meist beide Hände der Bedienungsperson erforderlich.

Damit das Werkzeug aus dem Werkzeughalter entnommen werden kann, ist eine zusätzliche Hand notwendig. In der Praxis behilft man sich meist damit, daß das Gerät am Körper der Bedienungsperson oder an einer Unterlage abgestützt wird. Insbesondere bei einer verdrehbaren Stellhülse ist dies mühsam und nicht immer möglich. Weiterhin ist es teilweise üblich, die Stellhülse bei nach unten gerichtetem Werkzeughalter zu betätigen, so daß das Werkzeug nach der Freigabe durch die Verriegelungselemente infolge seines Eigengewichts aus dem Werkzeughalter herausfällt. Dabei besteht jedoch die Gefahr, daß das Werkzeug beschädigt oder die Bedie­ nungsperson verletzt wird.

Aus der DE-A-32 05 063 ist ein Werkzeughalter bekannt, der ein Führungsrohr zur Aufnahme von Werkzeugen mit zylindrischem, wenigstens eine axial geschlossene, nutförmige Vertiefung aufweisendem Einsteckende umfaßt, wobei in Durchtrittsöffnungen des Führungsrohres angeordnete, radial verschiebbare Verriegelungselemente mit den Vertiefungen am Einsteckende in Eingriff bringbar sind, und der eine das Führungsrohr umgebende Stellhülse umfaßt, die gegenüber dem Führungsrohr entgegen der Kraft eines Federelementes verschieb- oder verdrehbar ist und Ausnehmungen zum radialen Ausweichen der Verriegelungselemente beim Werkzeugwechsel aufweist. Die Stellhülse wird von dem Federelement in eine die Verriegelungselemente in die Vertiefungen der Werkzeuges eindrückende Stellung getrieben. Zur Entnahme des Werkzeuges muß bei diesem bekannten Werkzeughalter die Stellhülse entgegen der Kraft des Federelementes in einer Stellung gehalten werden, in der ein radiales Ausweichen der Verriegelungselemente ermöglicht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen Werkzeughalter für formschlüssig aufzunehmende Werkzeuge zu schaffen, bei welchem sich die Werkzeuge mit geringstem Bedienungsaufwand entnehmen und einsetzen lassen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Rastelement zur Arretierung der Stellhülse in einer Stellung vorgesehen ist, in der das radiale Ausweichen der Verriegelungselemente in die Ausnehmungen möglich ist, daß das Rastelement in eingerückter Stellung teilweise in die Aufnahmebohrung des Führungsrohres hineinragt und durch Einstecken des Werkzeuges ausrückbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann die Stellhülse mit Hilfe des Rastelementes in der entriegelten Stellung fest­ gehalten werden. Somit wird die eine Hand der Bedienungsperson zum Wechseln des Werkzeuges frei. Die beim Zurückstellen der Stellhülse zu überwindende Haltekraft des Rastelementes kann relativ gering sein. Sie muß jedoch größer sein als die Rück­ stellkraft des Federelementes in der entsprechenden Stellung der Stellhülse. Zum Auslösen der Stellhülse ist somit nur eine geringfügige Kraft notwendig.

Als Rastelement können verschiedene bekannte Bauelemente ver­ wendet werden. So sind beispielsweise Federringe zur axialen Halterung der Stellhülse denkbar. Eine zweckmäßige Lösung be­ steht darin, daß das Rastelement als radial ausrückbarer Riegel ausgebildet ist. Der Riegel kann am Führungsrohr oder an der Stellhülse angeordnet werden und in ein beispielsweise als Boh­ rung ausbildetes Gegenstück am anderen Teil eingreifen.

Das Auslösen der Stellhülse kann durch manuelles Ausrücken des Riegels erfolgen. Dies ist jedoch relativ umständlich. Eine vorteilhafte Lösung besteht darin, daß der Riegel in eingerück­ ter Stellung teilweise in die Aufnahmebohrung des Führungsrohres ragt. Das Auslösen des Riegels erfolgt in diesem Fall durch das Einstecken des Werkzeuges selbst. Beim Einstecken des Werkzeuges wird der Riegel radial ausgerückt und die Stellhülse dadurch freigegeben.

Wenn der Riegel zu stark in die Aufnahmeführung des Führungs­ rohres ragt, besteht die Gefahr, daß er sich durch das Einfüh­ ren des Werkzeuges verklemmt und nicht radial ausgerückt wird. Um dies zu vermeiden, ist es zweckmäßig, daß das Führungsrohr einen das Einrücken des Riegels in die Aufnahmebohrung begrenzen­ den Anschlag aufweist. Ein solcher Anschlag kann beispielsweise durch eine sich gegen die Aufnahmebohrung des Führungsrohres verengende Bohrung für den Riegel gebildet werden. Daneben sind jedoch auch Stifte oder andere Anschläge für den Riegel möglich.

Der für das Ausrücken der Verriegelungselemente erforderliche Verschiebe- bzw. Verdrehweg der Stellhülse gegenüber dem Füh­ rungsrohr ist meist relativ groß. Für ein sicheres Funktionie­ ren des Rastelementes ist es daher vorteilhaft, wenn der Riegel zweiteilig ausgebildet ist, wobei das eine Teil im Führungsrohr und das andere Teil in der Stellhülse radial verschiebbar ange­ ordnet ist. Die beiden Teile des Riegels können beispielsweise als Kugel, Stift oder dergleichen ausgebildet werden.

Das Einrücken des Rastelementes kann rein manuell erfolgen. Da die Platzverhältnisse relativ knapp sind und der radiale Ver­ schiebeweg des Rastelementes gering ist, kann das Rastelement zweckmäßigerweise durch einen das Rastelement in die einge­ rückte Stellung treibenden Federring betätigt werden. Ein Feder­ ring benötigt wenig Platz und genügt für das Aufbringen der erforderlichen Federkraft.

Für eine einfache Betätigung des Werkzeughalters ist es vor­ teilhaft, wenn die Stellhülse gegenüber dem Führungsrohr axial verschiebbar und das Federelement als zwischen Führungsrohr und der Stellhülse angeordnete Druckfeder ausgebildet ist. Die Betä­ tigung der Stellhülse erfolgt dabei vorzugsweise durch Zurück­ ziehen der Stellhülse gegen das Gehäuse des Gerätes.

Eine weitere zweckmäßige Ausführung besteht darin, daß die Stellhülse gegenüber dem Führungsrohr verdrehbar und das Feder­ element als zwischen dem Führungsrohr und der Stellhülse ange­ ordnete Torsionsfeder ausgebildet ist. Eine solche Ausbildung ermöglicht eine axial gedrängtere Bauweise als eine Lösung mit axial verschiebbarer Stellhülse. Ein Verdrehen der Stellhülse erfordert allerdings ein Blockieren der Bohrspindel bzw. des Führungsrohres. Da der Drehantrieb bei Bohrhämmern jedoch meist stark untersetzt ist, ist dies ohne weiteres möglich.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Werkzeughalter in Arbeitsstellung, im Längs­ schnitt,

Fig. 2 den Werkzeughalter gemäß Fig. 1 in entriegelter Stellung,

Fig. 3 eine weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen Werkzeughalters, im Längsschnitt entsprechend der Linie III-III in Fig. 4,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Werkzeughalter gemäß Fig. 3, entlang der Linie IV-IV,

Fig. 5 einen Querschnitt durch den Werkzeughalter gemäß Fig. 3 und 4, in entriegelter Stellung.

Der aus den Fig. 1 und 2 ersichtliche Werkzeughalter besteht aus einem insgesamt mit 1 bezeichneten Führungsrohr und einer dieses teilweise umgebenden, insgesamt mit 2 bezeichneten Stell­ hülse. Die Stellhülse 2 ist auf dem Führungsrohr 1 begrenzt axial verschiebbar. Im maschinenseitigen Bereich des Führungs­ rohres 1 ist ein Döpper 3 axial verschiebbar gelagert. In eine Aufnahmebohrung 1a ist ein insgesamt mit 4 bezeichnetes Ein­ steckende eines Werkzeuges eingesetzt. Das Einsteckende 4 weist axial geschlossene, nutförmige Vertiefungen 4a zum formschlüssi­ gen Eingriff von Verriegelungselementen 5 auf, welche in als Langloch ausgebildeten Durchtrittsöffnungen 1b des Führungsroh­ res 1 radial verschiebbar gelagert sind. Der axiale Verschiebe­ weg der Stellhülse 2 wird einseitig durch einen am Führungsrohr 1 angeordneten Sicherungsring 6 begrenzt. Ein Gewindestift 7 ragt in eine Längsnut 1d des Führungsrohres 1 und verhindert ein Verdrehen der Stellhülse 2 gegenüber dem Führungsrohr 1. In einer Radialbohrung 1c des Führungsrohres 1 sowie einer Durch­ gangsbohrung 2b der Stellhülse 2 ist ein insgesamt mit 8 bezeich­ neter Riegel radial verschiebbar gelagert. Der Riegel 8 ist zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem im Führungsrohr 1 angeordneten Bolzen 8a sowie einer in der Stellhülse 2 ange­ ordneten Kugel 8b. Die Kugel 8b wird durch einen geschlitzten Federring 9 radial nach innen gedrückt. Eine zwischen dem Führungsrohr 1 und dem Stellhülse 2 angeordnete Druckfeder 10 hält die Stellhülse 2 in der in Fig. 1 dargestellten, ver­ riegelten Stellung. Dabei besteht über die Verriegelungsele­ mente 5 eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Führungs­ rohr 1 und dem Einsteckende 4.

Wird nun die Stellhülse 2 entgegen der Kraft der Druckfeder 10 in die in Fig. 2 dargestellte, entriegelte Stellung zurück­ gezogen, so können die Verriegelungselemente 5 in Ausnehmungen 2a der Stellhülse 2 radial ausrücken. Das Einsteckende 4 wird somit freigegeben und kann herausgezogen werden. Beim Zurück­ ziehen der Stellhülse 2 werden auch die Radialbohrung 1c sowie die Durchgangsbohrung 2b zur Deckung gebracht. Der aus dem Bol­ zen 8a sowie der Kugel 8b bestehende Riegel 8 wird nun durch den Federring 9 radial nach innen gedrückt. Der Bolzen 8a ragt dabei in die Aufnahmebohrung 1a des Führungsrohres 1, wobei eine Durch­ messerverjüngung in der Radialbohrung 1c als das Einrücken des Riegels 8 begrenzender Anschlag dient. Die Kugel 8b rastet in die Radialbohrung 1c ein, so daß die Stellhülse 2 selbsttätig in der rückwärtigen, entriegelten Stellung gehalten wird. Beim Einführen eines neuen Einsteckendes 4 in die Aufnahmebohrung 1a des Führungsrohres 1 gelangt die Stirnfläche 4b des Einsteckendes am Bolzen 8a zur Anlage und drückt diesen radial nach außen. Dadurch wird auch die sich auf dem Bolzen 8a abstützende Kugel 8b radial nach außen gedrückt und die Stellhülse 2 somit frei­ gegeben, so daß diese durch die Druckfeder 10 wieder in die in Fig. 1 dargestellte Ausgangslage zurückgeschoben werden kann, sobald die Verriegelungselemente 5 in die Vertiefungen 4a des Einsteckendes 4 einrücken können.

Unter Umständen ist dazu ein geringes Verdrehen des Einsteckendes 4 um seine Längsachse notwendig. Durch die erfindungsgemäße Aus­ bildung des Werkzeughalters kann der Werkzeugwechsel mit nur einer Hand ausgeführt werden.

Die aus den Fig. 3 bis 5 ersichtliche Ausführung entspricht rein funktionell im wesentlichen der in den Fig. 1 und 2 darge­ stellten Ausführung. Der hauptsächliche Unterschied besteht da­ rin, daß der in Fig. 3 bis 5 dargestellte Werkzeughalter durch Verdrehen einer insgesamt mit 22 bezeichneten Stellhülse entrie­ gelt wird. Der Werkzeughalter weist ein insgesamt mit 21 bezeich­ netes Führungsrohr mit einer Aufnahmebohrung 21a für ein insgesamt mit 24 bezeichnetes Einsteckende eines Werkzeuges auf. Die Stell­ hülse 22 ist auf dem Führungsrohr 21 unverschiebbar, jedoch dreh­ bar gelagert. Im Führungsrohr 21 ist ein Döpper 23 axial verschieb bar gelagert. Das Einsteckende 24 weist Vertiefungen 24a für radial ausrückbare Verriegelungselemente 25 auf. Die Stellhülse 22 wird durch einen Sicherungsring 26 auf dem Führungsrohr 21 gesichert. Ein in eine Umgangsnut 22d der Stellhülse 22 eingreifender Stift 27 begrenzt die Verdrehbarkeit der Stellhülse 22 gegenüber dem Füh­ rungsrohr 21. Ein insgesamt mit 28 bezeichneter Riegel besteht aus einem in einer Radialbohrung 21c geführten Bolzen 28a und einer in einer Durchgangsbohrung 22b der Stellhülse 22 gelagerten Kugel 28b. Der Riegel 28 wird durch einen Federring 29 radial nach innen ge­ drückt. Eine einerseits in das Führungsrohr 21 und andererseits in die Stellhülse 22 eingreifende Torsionsfeder 30 hält die Stellhülse 22 in der in Fig. 4 dargestellten Ausgangslage.

Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, weist die Stellhülse 22 Ausnehmungen 22a für die Verriegelungselemente 25 auf. In dieser Stellung wird das Einsteckende 24 durch die Verriegelungselemente 25 formschlüssig mit dem Führungsrohr 21 verbunden. Die Durch­ gangsbohrung 22b mit der Kugel 28b ist gegenüber der Radialboh­ rung 21c mit dem Bolzen 28a um den für das Entriegeln der Verrie­ gelungselemente 25 erforderlichen Schwenkwinkel versetzt. Dieser Schwenkwinkel ist durch den in die Umfangsnut 22d eingreifenden Stift 27 begrenzt.

Wird nun, wie in Fig. 5 dargestellt, die Stellhülse 22 gegenüber dem Führungsrohr 21 entgegen der Kraft der Torsionsfeder 30 im Uhrzeigersinn verdreht, so gelangen die Ausnehmungen 22a an der Stellhülse 22 in den Bereich der Durchtrittsöffnungen 21b, so daß die Verriegelungselemente 25 radial ausrücken und das Ein­ steckende 24 freigeben können. Die Durchgangsbohrung 22b und die Radialbohrung 21c werden dabei ebenfalls zur Deckung ge­ bracht. Durch den Federring 29 werden die Kugel 28b und der Bolzen 28a radial nach innen gedrückt. Der Bolzen 28a ragt dabei in die Aufnahmebohrung 21a des Führungsrohres 21. Die Kugel 28b rastet in der Radialbohrung 21c ein und verhindert ein selbsttätiges Zurückdrehen der Stellhülse 22 in die in Fig. 4 dargestellte Ausgangslage. Beim Einführen eines Einsteckendes 24 in die Aufnahmebohrung 21a wird, gleich wie in Fig. 2 darge­ stellt, der Riegel 28 durch die Stirnfläche 24b des Einsteck­ endes 24 radial nach außen gedrückt. Die Rastverbindung zwi­ schen der Stellhülse 22 und dem Führungsrohr 21 wird dabei auf­ gehoben. Sobald die Verriegelungselemente 25 in die Vertiefun­ gen 24a des Einsteckendes 24 einrücken können, wird die Stell­ hülse 22 durch die Torsionsfeder 30 wieder in die in Fig. 4 dargestellte Ausgangslage zurückgedreht. Auch dieser Werkzeug­ halter kann mit nur einer Hand bedient werden.

Claims (5)

1. Werkzeughalter für Bohr- und Meißelgeräte, mit einem Führungsrohr zur Aufnahme von Werkzeugen mit zylindrischem, wenigstens eine axial geschlossene, nutförmige Vertiefung aufweisendem Einsteckende, wobei in Durchtrittsöffnungen des Führungs­ rohres angeordnete, radial verschiebbare Verriegelungselemente mit den Vertiefun­ gen am Einsteckende in Eingriff bringbar sind, und einer das Führungsrohr umgeben­ den Stellhülse, die gegenüber dem Führungsrohr entgegen der Kraft eines Federele­ mentes verschieb- oder verdrehbar ist und Ausnehmungen zum radialen Ausweichen der Verriegelungselemente beim Werkzeugwechsel aufweist, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Rastelement zur Arretierung der Stellhülse (2, 22) in einer Stellung vor­ gesehen ist, in der das radiale Ausweichen der Verriegelungselemente (5, 25) in die Ausnehmungen (2a, 22a) möglich ist, daß das Rastelement in eingerückter Stellung teilweise in die Aufnahmebohrung (1a, 21a) des Führungsrohres (1, 21) hineinragt und durch Einstecken des Werkzeuges ausrückbar ist.

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement als radial ausrückbarer Riegel (8, 28) ausgebildet ist.

3. Werkzeughalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsrohr (1, 21) einen das Einrücken des Riegels (8, 28) in die Aufnahmebohrung (1a, 21a) begrenzenden Anschlag aufweist.

4. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (8, 28) zweiteilig ausgebildet ist, wobei das eine Teil (8a, 28a) im Füh­ rungsrohr (1, 21) und das andere Teil (8b, 28b) in der Stellhülse (2, 22) radial ver­ schiebbar angeordnet ist.

5. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen das Rastelement in die eingerückte Stellung treibenden Federring (9, 29).