EP2017036A1 - Kraftgetriebenes Handwerkzeug - Google Patents

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EP2017036A1
EP2017036A1 EP08012511A EP08012511A EP2017036A1 EP 2017036 A1 EP2017036 A1 EP 2017036A1 EP 08012511 A EP08012511 A EP 08012511A EP 08012511 A EP08012511 A EP 08012511A EP 2017036 A1 EP2017036 A1 EP 2017036A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping
fastening element
hand tool
collet
tool according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP08012511A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2017036B1 (de
Inventor
Jürgen Blickle
Uwe Frueh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
C&E Fein GmbH and Co
Original Assignee
C&E Fein GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by C&E Fein GmbH and Co filed Critical C&E Fein GmbH and Co
Publication of EP2017036A1 publication Critical patent/EP2017036A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2017036B1 publication Critical patent/EP2017036B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/02—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor
    • B24B23/022—Spindle-locking devices, e.g. for mounting or removing the tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B45/00—Means for securing grinding wheels on rotary arbors
    • B24B45/006—Quick mount and release means for disc-like wheels, e.g. on power tools

Definitions

  • the invention relates to a power-driven hand tool with a motor-driven drive spindle for driving a tool, wherein the tool is fixable to a holding portion of the drive spindle by means of a fastener, with a displacement device for displacement of the fastener between a release position in which the fastener is detachable from the drive spindle , and a clamping position, in which the fastening element is tensioned against the holding portion by a spring element, wherein the fastening element has an insertable into the drive spindle clamping shaft, which is axially fixed in the clamping position in the drive spindle for clamping the tool, and in the release position detachable is.
  • Such a power-driven hand tool is from the WO 2005/102605 A1 known.
  • a fastener is insertable through a mounting opening of the tool in the drive spindle and clamped therein to clamp the tool against the holding portion of the drive spindle and set positively.
  • clamping devices for clamping tools on power tools without the aid of an auxiliary tool are from the DE 41 22 320 A1 and from the EP 0 152 564 B1 known.
  • a hollow drive shaft is provided, a slidably mounted therein spindle having a displacement device and a clamping point, which is formed from a central fastening element or a flange which is clamped by means of the displacement device against the drive shaft.
  • a positive connection may be provided between the fastening element and the drive shaft to prevent loosening of the tool during braking operations.
  • clamping devices in question are designed exclusively for rotationally driven power tools. A transmission to oscillating powered power tools is not possible.
  • the invention has the object, a power tool of the type mentioned, the drive spindle to his Longitudinal axis oscillating drivable to specify, in which a safe voltage of the tool on the drive spindle is ensured without the aid of auxiliary tools and can be easily solved for tool change.
  • the clamping device should be suitable for receiving the highest possible loads, as they occur in oscillating driven tools.
  • a collet for clamping the tool is provided against the holding portion, which is stretched in the clamping position by the fastener against the holding portion and that the collet on its outer surface for positive reception of the tool is formed at its attachment opening, preferably formed polygonal.
  • a significantly increased clamping force over conventional clamping systems is achieved by the use of a collet for clamping the tool against the holding portion and by positive coupling of the collet with the tool. Furthermore, a secure torque transmission is ensured even with highly loaded, oscillating driven machines by the positive connection of the collet with the tool.
  • the fastener engages the collet in such a way that in the clamping position, a positive locking element of the collet is acted upon by the fastener against a positive locking counter-element of the drive spindle.
  • This measure has the advantage that the positive connection between the collet and drive spindle, which is always provided for reasons of handling with a certain play, is further intensified, so that a completely backlash-free positive connection is ensured in the clamping position.
  • the fastening element has a section with an inclined surface, the extension of which engages with a correspondingly adapted inner surface on the collet chuck.
  • the engaging in the collet portion of the fastener may be formed approximately conical.
  • a spring element is provided between the collet and the fastening element.
  • the collet is positively connected to the holding portion.
  • the collet is held on the clamping shank of the fastening element and with the fastening element connected to a detachable in the release position of the drive shaft unit.
  • form-locking elements are provided on the fastening element, which cooperate with movable clamping pieces for the positive fixing of the fastening element in the clamping position.
  • radially movable clamping pieces are provided.
  • a sleeve is received in the drive spindle, on which the clamping pieces are held radially displaceable.
  • the clamping pieces are preferably biased by the spring element in the radial direction towards the center against the positive locking elements.
  • the clamping pieces are held in recesses of the sleeve.
  • the clamping pieces on their side facing the tool on inclined surfaces, which cooperate with inclined surfaces on the sleeve such that a movement of the sleeve against the inclined surfaces of the clamping pieces causes an application of the clamping pieces towards the center.
  • the sleeve is biased by the spring element in the axial direction in the direction of the closed position.
  • an ejector in the form of an axially fixed to the drive spindle sleeve is provided on the drive spindle, which limits a movement of the clamping pieces in the axial direction of the tool.
  • the spring element should preferably be dimensioned such that the highest possible clamping force results, which is sufficient for all applications.
  • the spring element may be formed, for example, as a plate spring package. However, other spring shapes are conceivable.
  • FIG. 1 is an inventive power-driven hand tool shown cut in the region of its gear head and designated overall by the numeral 10.
  • the hand tool 10 has a drive shaft 12, at the outer end of a tool 62 is attached by means of a clamping device explained in more detail below.
  • the drive spindle 12 is driven in a manner not shown oscillating by a driven by an eccentric tuning fork 24. As indicated by the double arrow 15, the drive spindle 12 is thereby moved about its longitudinal axis 13, with a high frequency between about 10,000 and 25,000 oscillations per minute and a small pivot angle between about 0.5 and 7 °.
  • oscillating powered hand tools 10 have recently been used for a variety of tasks to perform numerous specialized tasks, including, but not limited to.
  • the drive shaft 12 is formed in two parts in this embodiment and has a spindle tube 18 which is bolted to a bearing pin 20 via a thread 22.
  • the drive spindle 12 is mounted at its upper end in the region of the bearing journal 20 by means of a bearing 14 and at its lower end in the region of the spindle tube 18 by means of a bearing 16.
  • a collet designated generally with 66 is provided, which engages positively in a mounting opening 64 of the tool 62.
  • the collet 66 is also positively connected to the spindle tube 18 and in the in FIG. 1 shown clamping position by a fastener 48 against the drive spindle 12 clamped so that the tool 62 is clamped by the collet 66 against a holding portion 19 at the outer end of the spindle tube 18.
  • the fastening element 48 has a clamping shank 49, which in the clamping position shown here in a sleeve 38 with clamping pieces 40 of a generally designated by the numeral 36 closure is positively fixed within the spindle tube 18.
  • the clamping force is applied by a spring element in the form of plate spring package 58, which is held within the spindle tube 18 between a locking washer 59 which engages in an annular groove 60 and the closure 36. Due to the tension of the disk spring assembly 58, the tool 62 between the holding portion 19 of the spindle tube 18 and the collet 66 is firmly clamped.
  • the shutter 36 between an in FIG. 1 illustrated clamping position and a release position by means of a displacement device 25 axially displaceable.
  • the closure 36 is held between the pressure piece 26 and the plate spring package 58 by the Federkraftbeetzschlagung.
  • the pressure piece 26 is in the clamping position positively in a correspondingly shaped recess of the journal 20 and protrudes with its cylindrical shaft through a central bore of the journal 20 down.
  • the displacement device 25 has an eccentric 30, which by means of a in FIG. 1 only with 28 indicated clamping lever about an eccentric axis 31 is pivotable.
  • the sleeve 38 of the closure 36 is annular and slidably received within the inner surface of the spindle tube 18.
  • the tool-side end face of the sleeve 38 serves to bear the cup spring assembly 58.
  • the inner surface of the sleeve 38 is formed as an inclined, cone-shaped inclined surface 46.
  • the sleeve 38 cooperates with three clamping pieces 40, which are held in correspondingly shaped recesses of the sleeve 38.
  • the clamping pieces 40 have on their side facing the tool 62 each have an inclined surface and can move due to the same inclination as the inclined surface 46 along the sleeve 38 axially and at the same time radially.
  • the clamping pieces 40 are each provided with a toothing 44 which cooperates with a correspondingly shaped toothed section 50 on the clamping shank 49 of the fastening element 48.
  • the clamping pieces 40 have on their side facing the pressure piece 26 each have an axial bore 41, within which a spring 42 is received, which may be formed as a helical spring and which serves a pressure of the clamping pieces 40 in the direction of the tool 62.
  • the sleeve 38 is bolted to the pressure piece 26 via screws, not shown.
  • the screws are screwed through correspondingly shaped holes of the pressure piece 26 into associated threaded holes in the sleeve 38.
  • This two-part construction serves to mount the clamping pieces 40 in associated recesses of the sleeve 38.
  • the structure of the closure 36 and the associated displacement device 25 is basically known and corresponds to that in the WO 2005/102605 known structure, which is fully incorporated herein by reference.
  • the spring element 58 is not designed as a helical spring, but as a plate spring assembly 58 and is supported on the tool side on the locking ring 59, while it abuts on the sleeve 38 on the opposite side.
  • An ejector 56 in the form of a sleeve is enclosed by the plate spring package 50 and is located at its tool-side end with a flange portion 57 on the locking ring 59 at.
  • the fastener 48 engages with a head portion 51 but not directly on the tool 62, but engages with a cone-shaped portion 53 in a correspondingly shaped recess 78 of the collet 66, so that the collet 66 through the Fastener 48 is clamped with a flange 76 directly against the tool 62 and thus against the holding portion 19.
  • the spindle tube 18 is provided in its outer region on its inner surface with a polygonal section 74 in the form of a twelve-edged.
  • the collet 66 has a hexagonal-shaped polygonal section 72, which adjoins the flange section 76 and engages positively in the polygonal section 74 of the spindle tube 18.
  • the collet 66 in the region of the polygonal section 72 tends to be slightly widened outwards and is so in the polygonal section 74 of the spindle tube 18th pressed so that any game that is necessary for inserting the collet 66 in the spindle tube 18 is completely eliminated.
  • the tool 62 is held with its fastening opening 64, which is formed hexagonal, at the same time form-fitting manner on the polygonal section 72 of the collet 66.
  • the collet 66 has a central cylindrical bore 67, with which it is held axially displaceable on the clamping shaft 49 with a released closure 36 by a certain amount.
  • the fastening element 48 and the collet 66 are connected, for example by an O-ring 68, which can be inserted by a certain amount in a recess 70 on the inner surface of the collet 66, captive to a common unit.
  • the clamping lever 28 is moved in the direction of the arrow 33.
  • the closure 36 is transferred by the pressure piece 26 in the release position, in which the pressure piece 26 in a opposite FIG. 1 is in the direction of the tool 62 shifted position.
  • the pressure piece 26 presses against the clamping pieces 40, so that they dodge 48 of the teeth 50 of the fastening element 48 radially outward, whereby the fastening element 48 is released and can be pulled together with the collet 66 from the spindle tube 18 ,
  • the common unit of fastener 48 and collet 66 can be reintroduced into the spindle tube 18 and then transferred again by moving the clamping lever 28 in the clamping position.
  • a spring element 54 is further included in the form of a wave ring. This spring element 54 facilitates release of the fastening element 48 after a previously performed clamping operation, so that the fastening element 48 can be easily pulled out in the release position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)

Abstract

Ein kraftgetriebenes Handwerkzeug (10) weist eine Antriebsspindel (12) zum Antrieb eines Werkzeugs (62) auf, die um ihre Längsachse (13) oszillierend antreibbar ist, wobei das Werkzeug (62) an einem Halteabschnitt (19) der Antriebsspindel (12) mittels eines Befestigungselementes (48) fixierbar ist, wobei eine Verschiebeeinrichtung (25) zur Verschiebung des Befestigungselementes (48) zwischen einer Lösestellung, in der das Befestigungselement (48) von der Antriebsspindel (12) lösbar ist, und einer Spannstellung, in der das Befestigungselement (48) gegen den Halteabschnitt (19) durch ein Federelement (58) gespannt ist, wobei das Befestigungselement (48) einen in die Antriebsspindel (12) einschiebbaren Spannschaft (49) aufweist, der in der Spannstellung in der Antriebsspindel (12) zur Spannung des Werkzeugs (62) axial festgelegt ist, und in der Lösestellung abnehmbar ist. Zur Verspannung des Werkzeugs (62) ist eine Spannzange (66) vorgesehen, die in der Spannstellung durch das Befestigungselement (48) gegen den Halteabschnitt (19) gespannt ist und formschlüssig mit dem Halteabschnitt (19) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein kraftgetriebenes Handwerkzeug mit einer motorisch antreibbaren Antriebsspindel zum Antrieb eines Werkzeugs, wobei das Werkzeug an einem Halteabschnitt der Antriebsspindel mittels eines Befestigungselementes fixierbar ist, mit einer Verschiebeeinrichtung zur Verschiebung des Befestigungselementes zwischen einer Lösestellung, in der das Befestigungselement von der Antriebsspindel lösbar ist, und einer Spannstellung, in der das Befestigungselement gegen den Halteabschnitt durch ein Federelement gespannt ist, wobei das Befestigungselement einen in die Antriebsspindel einschiebbaren Spannschaft aufweist, der in der Spannstellung in der Antriebsspindel zur Spannung des Werkzeuges axial festgelegt ist, und der in der Lösestellung abnehmbar ist.
  • Ein derartiges kraftgetriebenes Handwerkzeug ist aus der WO 2005/102605 A1 bekannt.
  • Bei dem bekannten Handwerkzeug ist ein Befestigungselement durch eine Befestigungsöffnung des Werkzeuges in die Antriebsspindel einführbar und darin spannbar, um das Werkzeug gegen den Halteabschnitt der Antriebsspindel zu verspannen und formschlüssig festzulegen.
  • Für viele Anwendungsfälle ist eine derartige Spannvorrichtung zum Spannen eines Werkzeuges ausreichend. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die mit der bekannten Spanneinrichtung erzeugbaren Kräfte bei hohen Spannkräften in der Regel nicht ausreichend sind, um sehr hohe Belastungen, wie sie insbesondere bei oszillationsgetriebenen Sägewerkzeugen und Schneidwerkzeugen auftreten können, standzuhalten.
  • Weitere Spannvorrichtungen zum Spannen von Werkzeugen an kraftgetriebenen Handwerkzeugen ohne Zuhilfenahme eines Hilfswerkzeuges sind aus der DE 41 22 320 A1 und aus der EP 0 152 564 B1 bekannt. Hierbei ist eine hohl ausgebildete Antriebswelle vorgesehen, eine darin verschiebbar gelagerte Spindel mit einer Verschiebeeinrichtung und einer Einspannstelle aufweist, die aus einem zentralen Befestigungselement oder einem Flansch gebildet ist, der mittels der Verschiebeeinrichtung gegen die Antriebswelle verspannbar ist. Hierbei kann zwischen dem Befestigungselement und der Antriebswelle eine formschlüssige Verbindung vorgesehen sein, um ein Lösen des Werkzeuges bei Bremsvorgängen zu vermeiden.
  • Allerdings sind die betreffenden Spanneinrichtungen ausschließlich für rotierend angetriebene Elektrowerkzeuge ausgebildet. Eine Übertragung auf oszillierend angetriebene Elektrowerkzeuge ist nicht möglich.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein kraftgetriebenes Handwerkzeug der eingangs genannten Art, dessen Antriebsspindel um seine Längsachse oszillierend antreibbar ist, anzugeben, bei dem eine sichere Spannung des Werkzeuges an der Antriebsspindel ohne Zuhilfenahme von Hilfswerkzeugen gewährleistet wird und die zum Werkzeugwechsel leicht gelöst werden kann. Hierbei soll die Spanneinrichtung zur Aufnahme möglichst hoher Belastungen geeignet sein, wie sie bei oszillierend angetriebenen Werkzeugen auftreten.
  • Diese Aufgabe wird bei einem kraftgetriebenen Handwerkzeug gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Spannzange zur Verspannung des Werkzeugs gegen den Halteabschnitt vorgesehen ist, die in der Spannstellung durch das Befestigungselement gegen den Halteabschnitt gespannt ist und dass die Spannzange an ihrer Außenoberfläche zur formschlüssigen Aufnahme des Werkzeuges an seiner Befestigungsöffnung ausbildet ist, vorzugsweise mehrkantförmig ausbildet ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird durch die Verwendung einer Spannzange zur Verspannung des Werkzeugs gegen den Halteabschnitt und durch formschlüssige Kopplung der Spannzange mit dem Werkzeug eine deutlich erhöhte Spannkraft gegenüber herkömmlichen Spannsystemen erreicht. Ferner ist durch die formschlüssige Verbindung der Spannzange mit dem Werkzeug eine sichere Drehmomentübertragung auch bei hochbelasteten, oszillierend angetriebenen Maschinen gewährleistet.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung greift das Befestigungselement derart an der Spannzange an, dass in der Spannstellung ein Formschlusselement der Spannzange durch das Befestigungselement gegen ein Formschlussgegenelement der Antriebsspindel beaufschlagt wird.
  • Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die formschlüssige Verbindung zwischen Spannzange und Antriebsspindel, die aus Gründen der Handhabung immer mit einem gewissen Spiel versehen ist, noch weiter intensiviert wird, so dass eine vollkommen spielfreie formschlüssige Verbindung in der Spannstellung gewährleistet ist.
  • Auf diese Weise können noch höhere Drehmomente übertragen werden, ohne dass nachteilige Einflüsse, wie etwa eine Erhitzung des Werkzeuges durch Schlupf oder eine Aufweitung des Werkzeuges an seiner Befestigungsöffnung auftritt.
  • Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung weist das Befestigungselement einen Abschnitt mit einer geneigten Oberfläche auf, deren Ausdehnung mit entsprechend angepasster Innenfläche an der Spannzange eingreift.
  • Hierzu kann der in die Spannzange eingreifende Abschnitt des Befestigungselementes etwa konusförmig ausgebildet sein.
  • Durch diese Maßnahme ergibt sich eine weitere Intensivierung des Formschlusses zwischen Spannzange und Antriebsspindel, so dass in der Spannstellung ein vollkommener Formschluss gewährleistet ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Spannzange und dem Befestigungselement ein Federelement vorgesehen.
  • Durch diese Maßnahme wird ein Lösen des Befestigungselementes von der Spannzange nach der Überführung der Verschiebeeinrichtung in die Lösestellung erleichtert.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Spannzange formschlüssig mit dem Halteabschnitt verbindbar.
  • Durch diese Maßnahme wird die Übertragung hoher Drehmomente bei stark belasteten oszillierend angetriebenen Werkzeugen auf das Werkzeug verbessert.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Spannzange auf dem Spannschaft des Befestigungselementes gehalten und mit dem Befestigungselement zu einer gemeinsam in der Lösestellung von der Antriebswelle abnehmbaren Einheit verbunden.
  • Da das Befestigungselement und die Spannzange so zu einer gemeinsamen Einheit verbunden sind, ergibt sich eine vereinfachte Handhabung beim Abnehmen und beim Aufsetzen auf die Antriebswelle.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind am Befestigungselement Formschlusselemente vorgesehen, die mit beweglichen Klemmstücken zur formschlüssigen Festlegung des Befestigungselementes in der Spannstellung zusammenwirken.
  • Durch die Verwendung von Formschlusselementen wird eine noch höhere Sicherheit gegen das Lösen der Spannung unter starken Belastungen gewährleistet.
  • Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung sind radial bewegliche Klemmstücke vorgesehen.
  • Auf diese Weise kann eine hohe Spannkraft erzielt werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführung ist in der Antriebsspindel eine Hülse aufgenommen, an der die Klemmstücke radial verschieblich gehalten sind.
  • Durch diese Maßnahmen wird mit einfachen Mitteln eine zuverlässige und robuste Umsetzung einer von einem Federelement axial aufgebrachten Spannkraft in eine radiale Haltekraft zur Festlegung des Spannschaftes an der Antriebsspindel ermöglicht.
  • Hierbei sind die Klemmstücke vorzugsweise durch das Federelement in Radialrichtung zur Mitte hin gegen die Formschlusselemente vorgespannt.
  • Auch hierdurch wird die Fixierung des Spannschaftes an der Antriebswelle unterstützt.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Klemmstücke in Ausnehmungen der Hülse gehalten.
  • Auf diese Weise ist eine einfache Montage und eine sichere Bewegung der Klemmstücke zwischen Spannstellung und Lösestellung ermöglicht.
  • In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weisen die Klemmstücke an ihrer dem Werkzeug zugewandten Seite Schrägflächen auf, die mit Schrägflächen an der Hülse derart zusammenwirken, dass eine Bewegung der Hülse gegen die Schrägflächen der Klemmstücke eine Beaufschlagung der Klemmstücke zur Mitte hin bewirkt.
  • Auf diese Weise ergibt sich eine vorteilhafte Umsetzung einer in Axialrichtung durch Federkraft erzeugten Vorspannung in eine Haltekraft zur Fixierung des Befestigungselementes in Axialrichtung.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Hülse durch das Federelement in Axialrichtung in Richtung auf die Schließstellung vorgespannt.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an der Antriebsspindel ein Ausstoßer in Form einer an der Antriebsspindel axial festgelegten Hülse vorgesehen, der eine Bewegung der Klemmstücke in Axialrichtung werkzeugseitig begrenzt.
  • Durch diese Maßnahme wird ein sicheres Öffnen der Klemmstücke gewährleistet, wenn das Befestigungselement zum Wechseln des Werkzeuges gemeinsam mit der Spannzange aus der Antriebsspindel in der Lösestellung herausgezogen werden soll.
  • Gleichzeitig kann durch das Federelement eine hohe Spannkraft auf die Spannzange übertragen werden. Das Federelement sollte vorzugsweise derart dimensioniert sein, dass sich eine möglichst hohe Spannkraft ergibt, die für alle Anwendungsfälle ausreichend ist. Hierzu kann das Federelement beispielsweise als Tellerfederpaket ausgebildet sein. Jedoch sind auch andere Federformen denkbar.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigt:
    • Figur 1
    ein erfindungsgemäßes Handwerkzeug mit einem Oszillationsantrieb im Bereich des Getriebekopfes in vereinfachter, geschnittener Darstel- lung in einer Spannstellung.
  • In Figur 1 ist eine erfindungsgemäßes kraftgetriebenes Handwerkzeug im Bereich seines Getriebekopfes geschnitten dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet. Das Handwerkzeug 10 weist eine Antriebswelle 12 auf, an deren äußeren Ende ein Werkzeug 62 mittels einer nachfolgend noch näher erläuterten Spanneinrichtung befestigt ist.
  • Die Antriebsspindel 12 wird in nicht näher dargestellter Weise durch eine von einem Exzenter angetriebene Schwinggabel 24 oszillierend angetrieben. Wie durch den Doppelpfeil 15 angedeutet, wird die Antriebsspindel 12 hierbei um ihre Längsachse 13 bewegt, und zwar mit hoher Frequenz zwischen etwa 10.000 und 25.000 Oszillationen pro Minute und einem geringen Verschwenkwinkel zwischen etwa 0,5 und 7°.
  • Derartige, oszillierend angetriebene Handwerkzeuge 10 werden in jüngster Zeit für vielfältige Aufgaben verwendet, um zahlreiche Spezialarbeiten durchzuführen, wozu u.a. das Austrennen von Kraftfahrzeug-Scheiben mittels eines oszillierend angetriebenen Messers, das Sägen mit oszillierend angetriebenen Sägemessern, ein Schleifen und vieles mehr gehören.
  • Im Gegensatz zu rotierenden Antriebsspindeln treten bei oszillierend angetriebenen Antriebsspindeln große stoßartige Drehmomente in beiden Drehrichtungen mit hoher Dynamik auf. Dadurch sind sehr hohe Spannkräfte (bei relativ kleinem Bauraum) und eine robuste, spielfreie Mechanik notwendig, um den Halt der Werkzeuge an der Antriebsspindel unter allen Betriebsbedingungen sicherstellen zu können.
  • Diese Forderungen werden bei dem erfindungsgemäßen Handwerkzeug 10 mit einem besonderen Spannsystem erfüllt, wobei gleichzeitig ein schnelles Spannen und Lösen eines Werkzeuges 62 ohne Zuhilfenahme eines Hilfswerkzeuges ermöglicht ist.
  • Die Antriebswelle 12 ist bei diesem Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet und weist ein Spindelrohr 18 auf, das mit einem Lagerzapfen 20 über ein Gewinde 22 verschraubt ist. Die Antriebsspindel 12 ist an ihrem oberen Ende im Bereich des Lagerzapfens 20 mittels eines Lagers 14 und an ihrem unteren Ende im Bereich des Spindelrohrs 18 mittels eines Lagers 16 gelagert.
  • Zur Befestigung des Werkzeuges 62 am äußeren Ende des Spindelrohrs 18 ist eine insgesamt mit 66 bezeichnete Spannzange vorgesehen, die in eine Befestigungsöffnung 64 des Werkzeuges 62 formschlüssig eingreift. Die Spannzange 66 ist ferner formschlüssig mit dem Spindelrohr 18 verbunden und in der in Figur 1 gezeigten Spannstellung durch ein Befestigungselement 48 gegen die Antriebsspindel 12 verspannt, so dass das Werkzeug 62 durch die Spannzange 66 gegen einen Halteabschnitt 19 am äußeren Ende des Spindelrohrs 18 verspannt ist.
  • Das Befestigungselement 48 weist einen Spannschaft 49 auf, der in der hier gezeigten Spannstellung in einer Hülse 38 mit Klemmstücken 40 eines insgesamt mit der Ziffer 36 bezeichneten Verschlusses formschlüssig innerhalb des Spindelrohrs 18 fixierbar ist.
  • Hierbei wird die Spannkraft durch ein Federelement in Form des Tellerfederpaketes 58 aufgebracht, das innerhalb des Spindelrohrs 18 zwischen einer Sicherungsscheibe 59, die in eine Ringnut 60 eingreift, und dem Verschluss 36 gehalten ist. Durch die Spannung des Tellerfederpaketes 58 ist das Werkzeug 62 zwischen dem Halteabschnitt 19 des Spindelrohrs 18 und der Spannzange 66 fest eingespannt.
  • Zwecks eines schnellen Werkzeugwechsels ohne Zuhilfenahme eines Hilfswerkzeuges ist der Verschluss 36 zwischen einer in Figur 1 dargestellten Spannstellung und einer Lösestellung mittels einer Verschiebeeinrichtung 25 axial verschiebbar. Hierzu ist der Verschluss 36 zwischen einem Druckstück 26 und dem Tellerfederpaket 58 durch die Federkraftbeaufschlagung gehalten. Das Druckstück 26 liegt in der Spannstellung formschlüssig in einer entsprechend geformten Ausnehmung des Lagerzapfens 20 an und steht mit seinem zylindrischen Schaft durch eine zentrale Bohrung des Lagerzapfens 20 nach unten hervor.
  • Die Verschiebeeinrichtung 25 weist einen Exzenter 30 auf, der mittels eines in Figur 1 lediglich mit 28 angedeuteten Spannhebels um eine Exzenterachse 31 verschwenkbar ist.
  • In der Spannstellung gemäß Figur 1 besteht ein Abstand zwischen der äußeren Stirnfläche 34 des Druckstückes 26 und der gegenüberliegenden Andruckfläche 32 des Exzenters 30. In der Spannstellung ist somit das Druckstück 26 und damit die gesamte Antriebsspindel 12 von der Verschiebeeinrichtung 25 entkoppelt, so dass während des Betriebes keinerlei Reibungskräfte auf die Antriebsspindel 12 übertragen werden können.
  • Wird dagegen der Spannhebel 28 aus der in Figur 1 gezeigten Spannstellung nach vorne in Richtung des Pfeiles 33 in eine Lösestellung verschwenkt, so gelangt die Andruckfläche 32 des Exzenters 30 in Kontakt mit der Stirnfläche 34 des Druckstückes und verschiebt das Druckstück 26 entgegen der Wirkung des Tellerfederpaketes 58 in Richtung auf das Werkzeug 62, wodurch der Verschluss 36 nach außen geschoben wird, um das Befestigungselement 48 freizugeben, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird.
  • Die Hülse 38 des Verschlusses 36 ist ringförmig ausgebildet und innerhalb der Innenoberfläche des Spindelrohrs 18 verschiebbar aufgenommen. Die werkzeugseitige Stirnfläche der Hülse 38 dient der Anlage des Tellerfederpaketes 58. Die Innenfläche der Hülse 38 ist als geneigte, konusförmige Schrägfläche 46 ausgebildet.
  • Die Hülse 38 wirkt mit drei Klemmstücken 40 zusammen, die in entsprechend geformten Ausnehmungen der Hülse 38 gehalten sind. Die Klemmstücke 40 weisen an ihrer dem Werkzeug 62 zugewandten Seite jeweils eine Schrägfläche auf und können sich infolge gleicher Neigung wie die Schrägfläche 46 entlang der Hülse 38 axial und zugleich radial verschieben. An ihrer zur Mitte hin zugewandten Seite sind die Klemmstücke 40 jeweils mit einer Verzahnung 44 versehen, die mit einem entsprechend geformten verzahnten Abschnitt 50 am Spannschaft 49 des Befestigungselementes 48 zusammenwirkt.
  • Die Klemmstücke 40 weisen an ihrer dem Druckstück 26 zugewandten Seite jeweils eine Axialbohrung 41 auf, innerhalb derer eine Feder 42 aufgenommen ist, die etwa als Schraubenfeder ausgebildet sein kann und die einem Andruck der Klemmstücke 40 in Richtung auf das Werkzeug 62 dient.
  • Die Hülse 38 ist über nicht dargestellte Schrauben mit dem Druckstück 26 verschraubt. Die Schrauben sind durch entsprechend geformte Bohrungen des Druckstückes 26 hindurch in zugeordnete Gewindelöcher in der Hülse 38 eingeschraubt.
  • Dieser zweiteilige Aufbau dient zur Montage der Klemmstücke 40 in zugeordneten Vertiefungen der Hülse 38.
  • Der Aufbau des Verschlusses 36 und der zugehörigen Verschiebeeinrichtung 25 ist grundsätzlich bekannt und entspricht dem in der WO 2005/102605 bekannten Aufbau, die hier durch Bezugnahme vollständig eingeschlossen wird.
  • In Abweichung von der WO 2005/102605 ist allerdings das Federelement 58 nicht als Schraubenfeder, sondern als Tellerfederpaket 58 ausgebildet und stützt sich werkzeugseitig an dem Sicherungsring 59 ab, während es auf der gegenüberliegenden Seite an der Hülse 38 anliegt. Ein Auswerfer 56 in Form einer Hülse ist von dem Tellerfederpaket 50 umschlossen und liegt an seinem werkzeugseitigen Ende mit einem Flanschabschnitt 57 an dem Sicherungsring 59 an.
  • Im Gegensatz zu der vorstehend erwähnten, bekannten Ausführung greift das Befestigungselement 48 mit einem Kopfabschnitt 51 jedoch nicht unmittelbar am Werkzeug 62 an, sondern greift mit einem konusförmigen Abschnitt 53 in eine entsprechend geformte Ausnehmung 78 der Spannzange 66 ein, so dass die Spannzange 66 durch das Befestigungselement 48 mit einem Flanschabschnitt 76 unmittelbar gegen das Werkzeug 62 und damit gegen den Halteabschnitt 19 verspannt ist.
  • Das Spindelrohr 18 ist in seinem äußeren Bereich an seiner Innenoberfläche mit einem Mehrkantabschnitt 74 in Form eines Zwölfkants versehen. Die Spannzange 66 weist einen sechskantförmig ausgebildeten Mehrkantabschnitt 72 auf, der sich an dem Flanschabschnitt 76 anschließt und formschlüssig in den Mehrkantabschnitt 74 des Spindelrohrs 18 eingreift.
  • In der in Figur 1 gezeigten Spannstellung ist somit die Spannzange 66 mit ihrem Mehrkantabschnitt 72 formschlüssig in dem Mehrkantabschnitt 74 des Spindelsrohrs 18 gehalten.
  • Da nun der konusförmige Abschnitt 53 des Befestigungselementes 48 unter Wirkung des starken Tellerfederpaketes 58 in die entsprechend geformte Ausnehmung 78 der Spannzange 66 eingreift, wird die Spannzange 66 im Bereich des Mehrkantabschnittes 72 tendenziell leicht nach außen aufgeweitet und wird so in den Mehrkantabschnitt 74 des Spindelrohrs 18 eingepresst, so dass ein etwaiges Spiel, das zum Einführen der Spannzange 66 in das Spindelrohr 18 notwendig ist, vollständig eliminiert wird.
  • Auf diese Weise wird eine äußerst feste, formschlüssige Verbindung zwischen Spannzange 66 und Spindelrohr 18 erzielt.
  • Das Werkzeug 62 ist mit seiner Befestigungsöffnung 64, die sechskantförmig ausgebildet ist, gleichzeitig formschlüssig auf dem Mehrkantabschnitt 72 der Spannzange 66 gehalten.
  • Insgesamt ergibt sich so ein sehr guter, spielfreier Formschluss zwischen Spannzange 66, Werkzeug 62 und Spindelrohr 18.
  • Somit kann eine sehr hohe Spannkraft, die durch das Tellerfederpaket 58 erzielt wird, spielfrei auf das Werkzeug 62 wirken, so dass hohe Torsionsmomente wechselnder Drehrichtung, die durch den Oszillationsantrieb entstehen, ohne Probleme übertragen werden können.
  • Die Spannzange 66 weist eine zentrale zylindrische Bohrung 67 auf, mit der sie bei gelöstem Verschluss 36 um einen gewissen Betrag axial verschiebbar auf dem Spannschaft 49 gehalten ist.
  • Das Befestigungselement 48 und die Spannzange 66 sind z.B. durch einen O-Ring 68, der um einen gewissen Betrag in einen Einstich 70 an der Innenoberfläche der Spannzange 66 eingeschoben werden kann, unverlierbar zu einer gemeinsamen Einheit verbunden.
  • Zum Wechseln des Werkzeugs 62 wird der Spannhebel 28 in Richtung des Pfeiles 33 bewegt. So wird der Verschluss 36 durch das Druckstück 26 in die Lösestellung überführt, in der sich das Druckstück 26 in einer gegenüber Figur 1 in Richtung auf das Werkzeug 62 verschobenen Stellung befindet. Dadurch drückt das Druckstück 26 gegen die Klemmstücke 40, so dass diese unter Anlage des Auswerfers 56 von der Verzahnung 50 des Befestigungselementes 48 radial nach außen ausweichen, wodurch das Befestigungselement 48 frei gegeben wird und gemeinsam mit der Spannzange 66 aus dem Spindelrohr 18 herausgezogen werden kann.
  • Nach Auswechseln des Werkzeuges 62 kann die gemeinsame Einheit aus Befestigungselement 48 und Spannzange 66 wieder in das Spindelrohr 18 eingeführt werden und anschließend wieder durch Umlegen des Spannhebels 28 in die Spannstellung überführt werden.
  • Zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Radialflächen am Ende der Vertiefung 78 der Spannzange 66 und dem konusförmigen Abschnitt 53 des Befestigungselementes ist ferner ein Federelement 54 in Form eines Wellenringes eingeschlossen. Dieses Federelement 54 erleichtert eine Freigabe des Befestigungselementes 48 nach einem vorher erfolgten Spannvorgang, so dass das Befestigungselement 48 in der Lösestellung leicht herausgezogen werden kann.

Claims (15)

  1. Kraftgetriebenes Handwerkzeug mit einer Antriebsspindel (12) zum Antrieb eines Werkzeugs (62), die um ihre Längsachse (13) oszillierend antreibbar ist, wobei das Werkzeug (62) an einem Halteabschnitt (19) der Antriebsspindel (12) mittels eines Befestigungselementes (48) fixierbar ist, mit einer Verschiebeeinrichtung (25) zur Verschiebung des Befestigungselementes (48) zwischen einer Lösestellung, in der das Befestigungselement (48) von der Antriebsspindel (12) lösbar ist, und einer Spannstellung, in der das Befestigungselement (48) gegen den Halteabschnitt (19) durch ein Federelement (58) gespannt ist, wobei das Befestigungselement (48) einen in die Antriebsspindel (12) einschiebbaren Spannschaft (49) aufweist, der in der Spannstellung in der Antriebsspindel (12) zur Spannung des Werkzeugs (62) axial festgelegt ist, und der in der Lösestellung abnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannzange (66) zur Verspannung des Werkzeugs (62) gegen den Halteabschnitt (19) vorgesehen ist, die in der Spannstellung durch das Befestigungselement (48) gegen den Halteabschnitt (19) gespannt ist, und dass die Spannzange (66) an ihrer Außenoberfläche zur formschlüssigen Aufnahme des Werkzeuges (62) an seiner Befestigungsöffnung (64) ausbildet ist, vorzugsweise mehrkantförmig ausbildet ist.
  2. Handwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement derart an der Spannzange (66) angreift, dass in der Spannstellung ein Formschlusselement der Spannzange (66) durch das Befestigungselement gegen ein Formschlussgegenelement der Antriebsspindel beaufschlagt ist.
  3. Handwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (48) einen Abschnitt (53) mit einer geneigten Oberfläche (52) aufweist, der in eine Ausnehmung (78) mit entsprechend angepasster Innenfläche an der Spannzange (66) eingreift.
  4. Handwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Spannzange (66) eingreifende Abschnitt des Befestigungselementes (48) konusförmig ausgebildet ist.
  5. Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Spannzange (66) und dem Befestigungselement (48) ein Federelement (54) vorgesehen ist.
  6. Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannzange (66) und formschlüssig mit dem Halteabschnitt (19) verbindbar ist.
  7. Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannzange (66) in der Spannstellung auf dem Spannschaft (49) des Befestigungselementes (48) gehalten und mit dem Befestigungselement (48) zu einer gemeinsam in der Lösestellung von der Antriebswelle (12) abnehmbaren Einheit verbunden ist.
  8. Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Befestigungselement (48) Formschlusselemente (50) vorgesehen sind, die mit beweglichen Klemmstücken (40) zur formschlüssigen Festlegung des Befestigungselementes (48) in der Spannstellung zusammen wirken.
  9. Handwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmstücke (40) radial beweglich sind.
  10. Handwerkzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Antriebsspindel (12) eine Hülse (38) aufgenommen ist, an der die Klemmstücke (40) radial verschieblich gehalten sind.
  11. Handwerkzeug nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmstücke (40) durch das Federelement (58) in Radialrichtung zur Mitte hin gegen die Formschlusselemente (50) vorgespannt sind.
  12. Handwerkzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmstücke (40) in Ausnehmungen der Hülse (38) gehalten sind.
  13. Handwerkzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmstücke (40) an ihrer dem Werkzeug (62) zugewandten Seite Schrägflächen (46) aufweisen, die mit Schrägflächen an der Hülse (38) derart zusammenwirken, dass eine Bewegung der Hülse (38) gegen die Schrägflächen (46) der Klemmstücke (40) eine Beaufschlagung der Klemmstücke (40) zur Mitte hin bewirkt.
  14. Handwerkzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (38) durch das Federelement (48) in Axialrichtung in Richtung auf die Schließstellung vorgespannt ist.
  15. Handwerkzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an der Antriebsspindel (12) ein Ausstoßer (56) in Form einer an der Antriebsspindel (12) axial festgelegten Hülse (38) vorgesehen ist, der eine Bewegung der Klemmstücke (40) in Axialrichtung werkzeugseitig begrenzt.
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