EP1184136B1 - Schlagendes Handwerkzeuggerät mit Werkzeugaufnahme - Google Patents

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EP1184136B1
EP1184136B1 EP01810805A EP01810805A EP1184136B1 EP 1184136 B1 EP1184136 B1 EP 1184136B1 EP 01810805 A EP01810805 A EP 01810805A EP 01810805 A EP01810805 A EP 01810805A EP 1184136 B1 EP1184136 B1 EP 1184136B1
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EP
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locking
tool
sleeve
locking body
axially
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EP01810805A
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Armin Bellow
Uto Plank
Erwin Manschitz
Josef Anzinger
Harald Geiger
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Hilti AG
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Hilti AG
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/08—Means for retaining and guiding the tool bit, e.g. chucks allowing axial oscillation of the tool bit
    • B25D17/084—Rotating chucks or sockets
    • B25D17/088—Rotating chucks or sockets with radial movable locking elements co-operating with bit shafts specially adapted therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T279/17—Socket type
    • Y10T279/17042—Lost motion
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T279/00—Chucks or sockets
    • Y10T279/17—Socket type
    • Y10T279/17666—Radially reciprocating jaws
    • Y10T279/17692—Moving-cam actuator
    • Y10T279/17743—Reciprocating cam sleeve
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T279/00—Chucks or sockets
    • Y10T279/17—Socket type
    • Y10T279/17761—Side detent
    • Y10T279/17811—Reciprocating sleeve

Definitions

  • the invention refers to an at least partially striking hand tool, such as a rotary hammer or a chipping hammer, with a tool holder for a tool such as a drill bit or chisel.
  • a longitudinally reciprocating tool along the tool axis hits axially on the end face of a tool which rotatably in the tool holder via engaging in Drehitsureuten of the tool engaging webs and limited axially movable accommodated in engaging locking grooves of the tool locking body.
  • US5016892 Previously known is a hand tool with a tool holder for receiving a at least partially striking along an axis tool with a coupling sleeve, two diametrically opposed slot-like radial openings, one in the openings axially and radially displaceable locking body, a coupling sleeve and the locking body surrounding locking sleeve with an inner, device-side radially widening lateral surface, and an axially positively cooperating with the locking body, spring-loaded sliding sleeve, wherein the locking body projects into the interior of the coupling sleeve whose wall thickness exceeds radially and rests against the inner circumferential surface of the locking sleeve, characterized in that itself the width of the locking body tapers towards the axis.
  • DE4310835 has a tool holder on a coupling sleeve with two diametrically opposed slot-like openings.
  • Two in the openings axially and radially displaceable locking body are executed substantially cuboid, in addition laterally disposed wings prevent too deep radial immersion to the axis and introduced driving grooves on driving bracket enable a positive connection with an axially displaceable sliding sleeve, which on a hand against a Spring force displaceable sliding sleeve rests.
  • the locking body are located on a locking sleeve on a damping element for damping the gaps.
  • a disadvantage is the necessary to lock the tool displacement of the sliding sleeve by hand.
  • the object of the invention consists in a solution for a tool holder of a beating hand tool, which requires no displacement by hand to lock the tool.
  • the tool holder has a coupling sleeve with two diametrically opposed slot-like radial openings, two axially and radially displaceable locking bodies in the openings, a locking sleeve surrounding the coupling sleeve and the locking body with an inner, opposite to the drilling direction widening lateral surface, and one with the locking bodies axially positively cooperating, spring-loaded sliding sleeve on.
  • the wall thickness of the coupling sleeve radially superior, cooperating with the inner circumferential surface of the locking sleeve locking body.
  • the width of the apertures of the coupling sleeve tapers towards the axis, so that the radial displacement of the locking body, which also tapers correspondingly to the axis, is limited.
  • the locking body can not fall out through the openings of the coupling sleeve to the axis.
  • the sliding sleeve forms at least partially radially extending driving clamp, which engage axially positively in at least partially radially extending driving grooves of the locking body.
  • the locking bodies for dissipating the idling energy via the locking sleeve abut against a damping element of elastomeric material.
  • the locking body When inserting the tool shank into the tool holder, which is firmly connected to the hand tool, the locking body against its conical surface against displaced a spring force along the radial conical surface of the locking sleeve towards the power tool and pressed over the chamfer of the tool face radially outward into the now existing radial clearance.
  • the locking bodies As soon as the locking bodies have moved beyond the cylinder jacket surface enveloping the tool shank, the tool can be pushed completely into the hand tool device as far as the stop on the striker.
  • the locking bodies are pressed by the spring and the driving bracket over the radial conical surface of the locking sleeve inwardly into the locking groove. The tool is locked without requiring immediate manual displacement of any part of the tool holder.
  • the locking body In the operating state, the locking body is pressed with its axial partial surface on the device side end of the locking sleeve and radially supported positively over the conical surface, wherein the locking body engages partially radially into the locking groove of the tool shank on the spring and the driving rod of the sliding sleeve and the driving grooves of the locking body and thus locked the tool axially movable limited.
  • the locking body can now also transmit torque via the side edges of the locking groove.
  • the tool with its device-side, axially path-limiting end face of the locking groove strikes the device-side end face of the locking body.
  • this is pressed onto the damping element and thus the blank shock damped introduced into the tool holder.
  • the locking bodies are pulled axially out of the area of action of the inner lateral surfaces by the sliding sleeve axially engaging the actuating sleeve and are radially offset from the tool shank located in the coupling sleeve into a release position when the tool is pulled out of the coupling sleeve becomes. In the release position, the locking bodies are held by the sliding sleeve.
  • FIG. 1 has a tool holder 2 only partially shown a tool holder 2 with a coupling sleeve 3, two diametrically opposed slot-like radial openings 4, 4 ', two in the openings 4, 4' axially and radially displaceable locking body 5, a coupling sleeve 3 and the locking body fifth surrounding locking sleeve 6 with an inner, device-side radially widening lateral surface 7, and one with the locking bodies 5 axially form-fitting cooperating, spring-loaded sliding sleeve 8.
  • the wall thickness of the coupling sleeve 3 radially superior, on the inner circumferential surface 7 of the locking sleeve 6 fitting locking body 5.
  • the width of the apertures 4, 4 'of the coupling sleeve 3 tapers towards the axis A, so that the radial displacement of the locking body 5, which also tapers correspondingly to the axis A, is limited.
  • the sliding sleeve 8 forms an at least partially axially extending driving opening 9, which surrounds the locking body 5 at least partially circumferentially.
  • a locking body 5 project into the diametrically opposed, axially closed locking grooves 10 of a recorded in the coupling sleeve 3 of the tool holder 2 tool shank 11, which forms a chamfer 12 at the end face.
  • the locking body 5 rests on the locking sleeve 5 on a damping element 13 made of elastomeric material.
  • An actuating sleeve 14 is axially adjacent to the sliding sleeve 8 on the tool side.
  • the locking body 5 forms within its length an axially transverse, tool-side part surface 15.
  • the sliding sleeve 8 forms an at least partially radially extending driving bar 16, which engage axially positively in at least partially radially extending driving grooves 17 of the locking body 5.
  • Fig. 3 To Fig. 3 is the locking body 5 shown in cross-section perpendicular to the axis A with two symmetrically opposite, segmentally tapered, non-parallel side surfaces 18, 18 'is formed.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezeichnet ein zumindest teilweise schlagendes Handwerkzeuggerät, wie einen Bohrhammer oder einen Meisselhammer, mit einer Werkzeugaufnahme für ein Werkzeug wie einen Bohrmeissel oder Meissel.
  • Bei schlagenden Handwerkzeuggeräten trifft ein längs der Werkzeugachse hin- und herbewegter Döpper axial auf die Stirnfläche eines Werkzeugs, welches in der Werkzeugaufnahme über in Drehmitnahmenuten des Werkzeugs eingreifende Mitnahmestege drehfest und über in Verriegelungsnuten des Werkzeugs eingreifende Verriegelungskörper begrenzt axial beweglich aufgenommen ist.
  • Bei üblichen Lösungen muss zum Verriegeln des Werkzeugs ein Bedienungselement betätigt werden. Des weiteren haben bestehende Werkzeugaufnahmen den Nachteil, dass die Schlagenergie, die nicht in den Untergrund eingeleitet wird, d.h. die sog. Leerschlagenergie, von Werkzeugaufnahme und Werkzeug ungedämpft aufgenommen werden muss und zu Beschädigungen der Werkzeugaufnahme bis hin zu unbeabsichtigtem Entriegeln des Werkzeugs führen kann.
  • Nach der US5016892 vorbekannt ist ein Handwerkzeuggerät mit einer Werkzeugaufnahme für die Aufnahme eines zumindest teilweise entlang einer Achse schlagend beanspruchten Werkzeugs mit einer Kupplungshülse, zwei einander diametral gegenüberliegenden schlitzartigen radialen Durchbrüchen, jeweils einen in den Durchbrüchen axial und radial versetzbaren Verriegelungskörper, einen die Kupplungshülse und den Verriegelungskörper umgebende Verriegelungshülse mit einer inneren, sich geräteseitig radial erweiternden Mantelfläche, und eine mit dem Verriegelungskörper axial formschlüssig zusammenwirkende, federbelastete Schiebehülse, wobei der Verriegelungskörper in das Innere der Kupplungshülse ragt, deren Wandstärke radial übersteigt sowie an der inneren Mantelfläche der Verriegelungshülse anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Breite des Verriegelungskörpers zur Achse hin verjüngt.
  • Nach der DE4310835 weist eine Werkzeugaufnahme eine Kupplungshülse mit zwei einander diametral gegenüberliegenden schlitzartigen Durchbrüchen auf. Zwei in den Durchbrüchen axial und radial versetzbare Verriegelungskörper sind im wesentlichen quaderförmig ausgeführt, wobei zusätzlich seitlich angeordnete Flügel ein zu tiefes radiales Eintauchen zur Achse verhindern sowie eingebrachte Mitnahmenuten über Mitnahmebügel eine formschlüssige Verbindung mit einer axial versetzbaren Schiebehülse ermöglichen, welche an einer von Hand gegen eine Federkraft versetzbaren Schiebehülse anliegt. Die Verriegelungskörper liegen über eine Verriegelungshülse an einem Dämpfungselement zur Dämpfung der Leerschläge an. Nachteilig ist die zum Verriegeln des Werkzeugs notwendige Versetzung der Schiebehülse von Hand.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer Lösung für eine Werkzeugaufnahme eines schlagenden Handwerkzeuggerätes, welche keiner Versetzung von Hand zum Verriegeln des Werkzeugs bedarf.
  • Die Aufgabe wird im wesentlichen durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Werkzeugaufnahme weist eine Kupplungshülse mit zwei einander diametral gegenüberliegenden schlitzartigen radialen Durchbrüchen, zwei in den Durchbrüchen axial und radial versetzbare Verriegelungskörper, eine die Kupplungshülse und die Verriegelungskörper umgebende Verriegelungshülse mit einer inneren, sich entgegen der Bohrrichtung erweiternden Mantelfläche, und eine mit den Verriegelungskörpern axial formschlüssig zusammenwirkende, federbelastete Schiebehülse auf. In das Innere der Kupplungshülse ragt ein, die Wandstärke der Kupplungshülse radial überragender, mit der inneren Mantelfläche der Verriegelungshülse zusammenwirkender Verriegelungskörper. Im wesentlichen verjüngt sich die Breite der Durchbrüche der Kupplungshülse zur Achse hin, so dass die radiale Versetzung der sich ebenfalls entsprechend zur Achse hin verjüngenden Verriegelungskörper begrenzt ist. Somit können die Verriegelungskörper nicht durch die Durchbrüche der Kupplungshülse zur Achse hin herausfallen. Dabei bildet die Schiebehülse zumindest teilweise radial verlaufende Mitnahmebügel aus, welche in zumindest teilweise radial verlaufende Mitnahmenuten der Verriegelungskörper axial formschlüssig eingreifen.
  • Vorteilhaft liegen in der Verriegelungsstellung die Verriegelungskörper an der inneren Mantelfläche der Verriegelungshülse an und ragen teilweise in das Innere der Kupplungshülse sowie optional in einander diametral gegenüberliegende, axial geschlossene Verriegelungsnuten eines in der Kupplungshülse der Werkzeugaufnahme aufgenommenen Werkzeugschaftes.
  • Vorteilhaft liegen im Leerschlagfall die Verriegelungskörper zur Dissipation der Leerschlagenergie über die Verriegelungshülse an einem Dämpfungselement aus elastomerem Material an.
  • Beim Einführen des Werkzeugschaftes in die Werkzeugaufnahme, der fest mit dem Handwerkzeuggerät verbunden ist, wird der Verriegelungskörper über seine Konusfläche gegen eine Federkraft entlang der radialen Konusfläche der Verriegelungshülse zum Handwerkzeuggerät hin verschoben und über die Fase der Werkzeugstirnfläche radial nach aussen in den jetzt vorhandenen radialen Freiraum gedrückt. Sobald die Verriegelungskörper über die den Werkzeugschaft einhüllende Zylindermantelfläche hinaus ausgewichen sind, kann das Werkzeug vollständig bis zum Anschlag am Döpper in das Handwerkzeuggerät eingeschoben werden. Die Verriegelungskörper werden von der Feder und dem Mitnahmebügel über die radiale Konusfläche der Verriegelungshülse nach innen in die Verriegelungsnut gedrückt. Das Werkzeug ist verriegelt, ohne dass es dazu unmittelbar von Hand einer Versetzung irgend eines Teils der Werkzeugaufnahme bedarf.
  • Im Betriebszustand wird über die Feder, sowie den Mitnahmebügel der Schiebehülse und die Mitnahmenuten des Verriegelungskörpers, der Verriegelungskörper mit seiner axialen Teilfläche auf die geräteseitige Stirnseite der Verriegelungshülse gedrückt und radial über die Konusfläche formschlüssig abgestützt, wobei der Verriegelungskörper teilweise radial in die Verriegelungsnut des Werkzeugschaftes eingreift und das Werkzeug somit axial begrenzt beweglich verriegelt. Der Verriegelungskörper kann jetzt zudem über die Seitenflanken der Verriegelungsnut ein Drehmoment übertragen.
  • Im Leerschlagfall trifft das Werkzeug mit seiner geräteseitigen, axial wegbegrenzenden Stirnfläche der Verriegelungsnut auf die geräteseitige Stirnseite des Verriegelungskörpers. Über die axiale werkzeugseitige Teilfläche des Verriegelungskörpers und die geräteseitige Stirnseite der Verriegelungshülse wird diese auf das Dämpfelement gedrückt und somit der Leerschlag gedämpft in die Werkzeugaufnahme eingeleitet.
  • Wird per Hand die Betätigungshülse axial geräteseitig versetzt, werden die Verriegelungskörper durch die an die Betätigungshülse axial anschlagende Schiebehülse axial aus dem Wirkungsbereich der inneren Mantelflächen gezogen und werden von dem in der Kupplungshülse befindlichen Werkzeugschaft radial in eine Freigabestellung versetzt, wenn das Werkzeug aus der Kupplungshülse gezogen wird. In der Freigabestellung werden die Verriegelungskörper von der Schiebehülse gehalten.
  • Die Erfindung wird bezüglich eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert mit:
    • Fig. 1 als Werkzeugaufnahme nach dem Stand der Technik
    • Fig. 2 als Werkzeugaufnahme
    • Fig. 3 als Verriegelungskörper
  • Nach Fig. 1 weist ein nur teilweise dargestelltes Handwerkzeuggerät 1 eine Werkzeugaufnahme 2 mit einer Kupplungshülse 3, zwei einander diametral gegenüberliegenden schlitzartigen radialen Durchbrüchen 4, 4', zwei in den Durchbrüchen 4, 4' axial und radial versetzbare Verriegelungskörper 5, einen die Kupplungshülse 3 und die Verriegelungskörper 5 umgebende Verriegelungshülse 6 mit einer inneren, sich geräteseitig radial erweiternden Mantelfläche 7, und eine mit den Verriegelungskörpern 5 axial formschlüssig zusammenwirkende, federbelastete Schiebehülse 8 auf. In das Innere der Kupplungshülse 3 ragt ein, die Wandstärke der Kupplungshülse 3 radial überragender, an der inneren Mantelfläche 7 der Verriegelungshülse 6 anliegender Verriegelungskörper 5. Im wesentlichen verjüngt sich die Breite der Durchbrüche 4, 4' der Kupplungshülse 3 zur Achse A hin, so dass die radiale Versetzung der sich ebenfalls entsprechend zur Achse A hin verjüngenden Verriegelungskörper 5 begrenzt ist. Die Schiebehülse 8 bildet eine zumindest teilweise axial verlaufende Mitnahmeöffnung 9 aus, die den Verriegelungskörper 5 zumindest teilweise umfänglich umgibt. Die zur Achse A hin werkzeugseitig und geräteseitig angefasten Verriegelungskörper 5 ragen in die einander diametral gegenüberliegenden, axial geschlossenen Verriegelungsnuten 10 eines in der Kupplungshülse 3 der Werkzeugaufnahme 2 aufgenommenen Werkzeugschaftes 11, welcher an der Stirnfläche eine Fase 12 ausbildet. Der Verriegelungskörper 5 liegt über die Verriegelungshülse 5 an einem Dämpfungselement 13 aus elastomerem Material an. Eine Betätigungshülse 14 grenzt werkzeugseitig axial an die Schiebehülse 8 an. Der Verriegelungskörper 5 bildet innerhalb seiner Länge eine axial quer liegende, werkzeugseitige Teilfläche 15 aus.
  • Nach Fig. 2 bildet die Schiebehülse 8 einen zumindest teilweise radial verlaufenden Mitnahmebügel 16 aus, welcher in zumindest teilweise radial verlaufende Mitnahmenuten 17 der Verriegelungskörper 5 axial formschlüssig eingreifen.
  • Nach Fig. 3 ist der im Querschnitt senkrecht zur Achse A dargestellte Verriegelungskörper 5 mit zwei einander symmetrisch gegenüberliegenden, sich segmentartig verjüngenden, nicht parallelen Seitenflächen 18, 18' ausgebildet.

Claims (4)

  1. Handwerkzeuggerät mit einer Werkzeugaufnahme (2) für die Aufnahme eines zumindest teilweise entlang einer Achse (A) schlagend beanspruchten Werkzeugs mit einer Kupplungshülse (3), zwei einander diametral gegenüberliegenden schlitzartigen radialen Durchbrüchen (4, 4'), jeweils einen in den Durchbrüchen (4, 4') axial und radial versetzbaren Verriegelungskörper (5), einen die Kupplungshülse (3) und den Verriegelungskörper (5) umgebende Verriegelungshülse (6) mit einer inneren, sich geräteseitig radial erweiternden Mantelfläche (7), und eine mit dem Verriegelungskörper (5) axial formschlüssig zusammenwirkende, federbelastete Schiebehülse (8), wobei der Verriegelungskörper (5) in das Innere der Kupplungshülse (3) ragt, deren Wandstärke radial übersteigt sowie an der inneren Mantelfläche (7) der Verriegelungshülse (6) anliegt, wobei sich die Breite des Verriegelungskörpers (5) zur Achse (A) hin verjüngt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebehülse (8) einen zumindest teilweise radial verlaufenden Mitnahmebügel (16) ausbildet, welcher in zumindest teilweise radial verlaufende Mitnahmenuten (17) der Verriegelungskörper (5) axial formschlüssig eingreifen.
  2. Handwerkzeuggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Breite der Durchbrüche (4, 4') der Kupplungshülse (3) zur Achse A hin verjüngt.
  3. Handwerkzeuggerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungskörper (5) innerhalb seiner Länge eine axial quer liegende werkzeugseitige Teilfläche (15) ausbildet.
  4. Handwerkzeuggerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungskörper (5) über die Verriegelungshülse (6) an einem Dämpfungselement (13) aus elastomerem Material anliegt.
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