EP4378628A1 - Tool holding device for a rotary hammer or chisel hammer - Google Patents

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EP4378628A1
EP4378628A1 EP22210755.9A EP22210755A EP4378628A1 EP 4378628 A1 EP4378628 A1 EP 4378628A1 EP 22210755 A EP22210755 A EP 22210755A EP 4378628 A1 EP4378628 A1 EP 4378628A1
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EP
European Patent Office
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tool
tool holding
locking
holding device
tool holder
Prior art date
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Pending
Application number
EP22210755.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Udo Hauptmann
Ulrich Mandel
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.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Priority to EP22210755.9A priority Critical patent/EP4378628A1/en
Priority to PCT/EP2023/081699 priority patent/WO2024115092A1/en
Publication of EP4378628A1 publication Critical patent/EP4378628A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2222/00—Materials of the tool or the workpiece
    • B25D2222/54—Plastics
    • B25D2222/57—Elastomers, e.g. rubber

Definitions

  • the present invention relates to a tool holder device for a drilling or chisel hammer, comprising a tubular tool holder body for a tool, at the end stop of which a coaxially rearwardly arranged impact ram of a percussion mechanism is provided, wherein the tubular tool holder body interacts with a locking mechanism which radially penetrates its wall region, the pawl elements or the like of which are arranged along the circumference of the tool holder body and held in the locked position by a spring and can be transferred by means of an outer adjusting sleeve by axial displacement against the spring action into the unlocked position for removal of the inserted tool.
  • the field of application of the invention extends primarily to hand-held drilling or chisel hammers which are equipped with an electric motor drive.
  • Such electric hand-held power tools generate a linear alternating working movement via a mechanical impact mechanism, i.e. a back and forth movement to act on the tool, which in the case of a chisel hammer is designed as a chisel and in the case of a hammer drill as an impact drill for processing preferably mineral materials - such as stone, concrete and the like.
  • An electric hand-held power tool which can drive a tool by impact usually has a complex vibration behavior as a result of an interaction with the workpiece and the hand-arm system of the operator as well as the internal mass and stiffness distribution, which must be suppressed as far as possible.
  • tool holders are primarily used to fix and guide the drilling or chiseling tools in these machines.
  • the tool holder transfers torque to the tool, ensures that impact pulses are transmitted from the impact mechanism to the workpiece by allowing limited axial movements, and prevents the tool from accidentally falling out of the machine.
  • the tool holder device according to the invention is exposed to a particularly high dynamic vibration load, in particular due to the high-frequency impact mechanism pulses.
  • a generic tool holder device emerges. This essentially consists of a tubular tool holder body for the tool, which is acted upon from the rear by the impact mechanism.
  • a locking mechanism for the tool having the corresponding receiving grooves comprises at least one locking element, which is held down by a locking sleeve to ensure a positive connection.
  • Each locking element is held in the locked position by a compression spring and by means of an external adjusting sleeve, the locking mechanism can be transferred to the unlocked position by axial displacement, in which an inserted tool can be removed again from the tubular tool holder body.
  • an annular damping element made of an elastomer material is used, which is arranged on the front side of the locking sleeve.
  • tool idle impacts In cases where tools are accelerated by the impact pulses of the impact mechanism, but this impact energy cannot be transferred to a workpiece, this is referred to as so-called tool idle impacts. These tool idle impacts occur when the tool does not act on the surface of the workpiece. In the case of tool idle impacts, tools that are inserted can damage the machine at high speed due to the failure of the locking mechanism. speed.
  • the locking elements are provided to prevent a tool from falling out of the tool holder device. These are normally arranged in axially aligned slots in the tubular tool holder body and are held in the radial direction on the inner diameter of a locking ring. The locking elements are pressed axially into the locking ring against a stop by spring force. The locking elements are immersed in closed grooves in the tool insertion end, absorb the kinetic energy from the tool at the end of the groove and transfer it via the locking ring into the tubular tool holder body.
  • the energy from such idle tool impacts is absorbed by a damping element integrated in the locking mechanism.
  • the damping element is pre-tensioned between the locking ring and a stop disk secured by a snap ring on the tubular tool holder body.
  • the snap ring also fixes all components mounted on the tubular tool holder.
  • the snap ring connection must be loosened. Since this can only be done by removing the pre-tension from the insulation element, a special tool is required, which must be fixed in the inner diameter of the tubular tool holder body. Dismantling is difficult if the tool holder bodies are worn or if the tool insertion ends are stuck or broken.
  • the invention includes the technical teaching that a circumferential groove is provided on the outer surface of the tool holder body for the direct, positive-locking fixation of an elastomer ring element, which in the locked position comes to rest directly on the front side on a corresponding locking ring for the positive-locking holding down of the pawl elements in the locked position.
  • the invention creates a compact elastomer ring element that is inserted into a correspondingly dimensioned circumferential groove on the tubular tool holder body and replaces the previously required components of snap ring, damping element and stop disk.
  • a radially dominated force component is created in the elastomer ring element, which presses it into the base of the circumferential groove and thus prevents it from jumping out of the circumferential groove.
  • the damping effect of the elastomer ring element is mainly achieved by its deformation between the locking ring and the circumferential groove in the tool holder body in the direction of the force component.
  • the elastomer ring element is guided through at least one annular groove on the end face in the locking ring along the predominantly axial direction of movement. This creates a further annular positive connection between the locking ring and the elastomer ring element.
  • the elastomer ring element is pre-tensioned radially between the annular groove of the locking ring and the circumferential groove of the tool holder body in the locked state of the tool holder device in order to be able to compensate in particular for tool idle strokes without play.
  • the circumferential groove has a greater width than its groove depth, whereby the radial form fit prevents the elastomer ring element from jumping out.
  • the elastomer ring element can be mounted by sliding it onto the tool holder body until it snaps into the circumferential groove. Disassembly is carried out by levering the elastomer element out of the circumferential groove of the tool holder body, which is made possible by at least one radially extending disassembly groove provided on the front side of the elastomer ring element.
  • an at least partially formed axial gap is provided between the locking ring and the elastomer ring element in the unloaded state.
  • NBR Nitrile-Butadiene Rubber
  • a tool holder device for a drill or chisel hammer (not shown here) consists of a tubular tool holder body 1.
  • the grooved distal end region of a tool 2 can be inserted into the tubular tool holder body 1 and then locked.
  • a striking ram 3 of a striking mechanism (not shown here) arranged coaxially to the rear with respect to the tool 2 acts on the tool 2.
  • the tubular tool holder body 1 interacts with a locking mechanism 4 that radially penetrates its wall area.
  • the latch elements 6 of the latter which are arranged along the circumference of the tool holder body 1 and held in the locked position by a spring 5, can be moved by means of an outer adjusting sleeve 7 by axial displacement against the direction of spring action into the unlocked position towards the machine housing 9 for removing the inserted tool 2.
  • the spring 5 is designed as a compression spring and acts on the latch elements 6 via an annular pressure element 12.
  • a circumferential groove 8 is provided on the outer surface of the tool holder body 1 for the positive fixing of an elastomer ring element 10.
  • the elastomer ring element 10 comes to rest axially against a corresponding locking ring 11.
  • the locking ring 11 serves to hold down the pawl elements 6 in the locked position in which they engage in the grooved end region of the tool 2.
  • Fig.2 In this exemplary locking mechanism, two pawl elements 6, 6' arranged opposite one another are used and the elastomer ring element 10 has a profiled front surface.
  • a force component is transmitted to the latch element 6 - shown here as an example - through the prevailing form fit.
  • the latch element 6 transmits the impact pulse to the locking ring 11, which introduces it into the elastomer ring element 10. Due to the material, the impact pulse is dampened by the elastomer ring element 10, whereby the locking ring 11 with the pawl elements 6 execute a corresponding axial dampening movement.
  • the tool idle impact pulse acts in a dampened manner via the circumferential groove 8 on the tubular tool holder body 1 and thus on the tool holder device of the drill or chisel hammer.
  • the locking ring 11 has an annular groove 13 on the front surface for guidance along the axial direction of movement, which cooperates in a form-fitting manner with a corresponding shape on the part of the elastomer ring element 10.
  • the elastomer ring 10 is provided on the front side with several disassembly grooves 14a to 14c for levering the component out of the circumferential groove - not shown here - on the tubular tool holder body.

Landscapes

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

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugaufnahmevorrichtung für einen Bohr- oder Meißelhammer, umfassend einen rohrförmigen Werkzeugaufnahmekörper (1) für ein Werkzeug (2), an dessen Endanschlag ein koaxial rückwärtig angeordneter Schlagstößel (3) eines Schlagwerks vorgesehen ist, wobei der rohrförmige Werkzeugaufnahmekörper (1) mit einem dessen Wandbereich radial durchdringenden Verriegelungsmechanismus (4) zusammenwirkt, dessen entlang des Umfangs des Werkzeugaufnahmekörpers (1) angeordnete und per Feder (5) in der verriegelten Stellung gehaltenen Klinkenelemente (6) mittels einer äußeren Stellhülse (7) durch Axialverschiebung entgegen der Federwirkrichtung in die entriegelte Stellung zur Entnahme des eingesteckten Werkzeugs (2) überführbar ist, wobei dass an der Außenmantelfläche des Werkzeugaufnahmekörpers (1) eine Umfangsnut (8) zur formschlüssigen Fixierung eines Elastomerringelements (10) vorgesehen ist, welcher in der verriegelten Stellung stirnseitig an einem korrespondierenden Verriegelungsring (11) zum formschlüssigen Niederhalten der Klinkenelemente (6) in der verriegelten Stellung zur Anlage kommt.The present invention relates to a tool holder device for a drilling or chisel hammer, comprising a tubular tool holder body (1) for a tool (2), at the end stop of which a coaxially rearwardly arranged impact ram (3) of a percussion mechanism is provided, wherein the tubular tool holder body (1) interacts with a locking mechanism (4) which radially penetrates its wall region, the latch elements (6) of which are arranged along the circumference of the tool holder body (1) and held in the locked position by a spring (5) can be transferred by means of an outer adjusting sleeve (7) by axial displacement against the direction of spring action into the unlocked position for removal of the inserted tool (2), wherein a circumferential groove (8) is provided on the outer surface of the tool holder body (1) for the positive fixing of an elastomer ring element (10), which in the locked position is attached to the front side to a corresponding locking ring (11) for the positive holding down of the latch elements (6) in the locked position.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugaufnahmevorrichtung für einen Bohr- oder Meißelhammer, umfassend einen rohrförmigen Werkzeugaufnahmekörper für ein Werkzeug, an dessen Endanschlag ein koaxial rückwärtig angeordneter Schlagstößel eines Schlagwerks vorgesehen ist, wobei der rohrförmige Werkzeugaufnahmekörper mit einem dessen Wandbereich radial durchdringenden Verriegelungsmechanismus zusammenwirkt, dessen entlang des Umfangs des Werkzeugaufnahmekörpers angeordnete und per Feder in der verriegelten Stellung gehaltenen Klinkenelemente oder dergleichen mittels einer äußeren Stellhülse durch Axialverschiebung entgegen der Federwirkung in die entriegelte Stellung zur Entnahme des eingesteckten Werkzeugs überführbar sind.The present invention relates to a tool holder device for a drilling or chisel hammer, comprising a tubular tool holder body for a tool, at the end stop of which a coaxially rearwardly arranged impact ram of a percussion mechanism is provided, wherein the tubular tool holder body interacts with a locking mechanism which radially penetrates its wall region, the pawl elements or the like of which are arranged along the circumference of the tool holder body and held in the locked position by a spring and can be transferred by means of an outer adjusting sleeve by axial displacement against the spring action into the unlocked position for removal of the inserted tool.

Das Einsatzgebiet der Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf handgehaltene Bohr-oder Meißelhämmer, welche mit einem elektromotorischen Antrieb ausgestattet sind. Derartige Elektrohandwerkzeugmaschinen erzeugen über ein mechanisches Schlagwerk eine linear alternierende Arbeitsbewegung, also eine Hin- und Herbewegung zur Beaufschlagung des Werkzeugs, welches im Falle eines Meißelhammers als Stemmmeißel und im Falle eines Bohrhammers als Schlagbohrer zur Bearbeitung von vorzugsweise mineralischen Werkstoffen - wie Stein, Beton und dergleichen - ausgebildet ist. Eine ein Werkzeug schlagend antreibbare Elektrohandwerkzeugmaschine weist gewöhnlich infolge einer Wechselwirkung mit dem Werkstück und dem Hand-Arm-System des Bedieners sowie der internen Massen- und Steifigkeitsverteilung ein komplexes Schwingungsverhalten auf, welches weitestgehend zu unterdrücken ist.The field of application of the invention extends primarily to hand-held drilling or chisel hammers which are equipped with an electric motor drive. Such electric hand-held power tools generate a linear alternating working movement via a mechanical impact mechanism, i.e. a back and forth movement to act on the tool, which in the case of a chisel hammer is designed as a chisel and in the case of a hammer drill as an impact drill for processing preferably mineral materials - such as stone, concrete and the like. An electric hand-held power tool which can drive a tool by impact usually has a complex vibration behavior as a result of an interaction with the workpiece and the hand-arm system of the operator as well as the internal mass and stiffness distribution, which must be suppressed as far as possible.

Im Rahmen der hier interessierenden Elektrohandwerkzeugmaschinen dienen Werkzeugaufnahmen in erster Linie der Fixierung und Führung der Bohr- oder Meißelwerkzeuge in diesen Maschinen. Dabei überträgt die Werkzeugaufnahme Drehmomente auf das Werkzeug, gewährleistet das Weiterleiten von Schlagimpulsen vom Schlagwerk auf das Werkstück durch Zulassen von begrenzten Axialbewegungen und verhindert das ungewollte Herausfallen des Werkzeugs aus der Maschine. Die erfindungsgegenständliche Werkzeugaufnahmevorrichtung ist insbesondere durch die Schlagwerksimpulse mit hoher Frequenz einer besonders großen dynamischen Schwingbelastung ausgesetzt.In the context of the electric hand-held machine tools of interest here, tool holders are primarily used to fix and guide the drilling or chiseling tools in these machines. The tool holder transfers torque to the tool, ensures that impact pulses are transmitted from the impact mechanism to the workpiece by allowing limited axial movements, and prevents the tool from accidentally falling out of the machine. The tool holder device according to the invention is exposed to a particularly high dynamic vibration load, in particular due to the high-frequency impact mechanism pulses.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 100 43 416 A1 geht eine gattungsgemäße Werkzeugaufnahmevorrichtung hervor. Diese besteht im Wesentlichen aus einem rohrförmigen Werkzeugaufnahmekörper für das Werkzeug, welches rückwärtig vom Schlagwerk beaufschlagt wird. Ein Verriegelungsmechanismus für das entsprechende Aufnahmenuten aufweisende Werkzeug umfasst mindestens ein Verriegelungselement, das von einer Verriegelungshülse zur Gewährleistung eines Formschlusses niedergehalten wird. Jedes Verriegelungselement wird über eine Druckfeder in der verriegelten Stellung gehalten und mittels einer äußeren Stellhülse ist per Axialverschiebung eine Überführung des Verriegelungsmechanismus in die entriegelte Stellung durchführbar, in welcher ein eingestecktes Werkzeug aus dem rohrförmigen Werkzeugaufnahmekörper wieder entfernbar ist. Zur Schwingungsdämpfung im Bereich des Verriegelungsmechanismus kommt ein aus einem Elastomermaterial bestehendes ringförmiges Dämpfungselement zum Einsatz, welches stirnseitig der Verriegelungshülse angeordnet ist.From the DE 100 43 416 A1 A generic tool holder device emerges. This essentially consists of a tubular tool holder body for the tool, which is acted upon from the rear by the impact mechanism. A locking mechanism for the tool having the corresponding receiving grooves comprises at least one locking element, which is held down by a locking sleeve to ensure a positive connection. Each locking element is held in the locked position by a compression spring and by means of an external adjusting sleeve, the locking mechanism can be transferred to the unlocked position by axial displacement, in which an inserted tool can be removed again from the tubular tool holder body. To dampen vibrations in the area of the locking mechanism, an annular damping element made of an elastomer material is used, which is arranged on the front side of the locking sleeve.

In den Fällen, in welchen Werkzeuge durch Schlagimpulse des Schlagwerks beschleunigt werden, diese Schlagenergie jedoch nicht an ein Werkstück weitergegeben werden kann, spricht man von sogenannten Werkzeugleerschlägen. Diese Werkzeugleerschläge entstehen also, wenn das Werkzeug nicht auf die Oberfläche des Werkstücks einwirkt. Bei Werkzeugleerschlägen können durch Versagen des Verriegelungsmechanismus eingesteckte Werkzeuge die Maschine mit hoher Geschwindigkeit verlassen. Gegen das Herausfallen eines Werkzeugs aus der Werkzeugaufnahmevorrichtung sind die Verriegelungselemente vorgesehen, welche normalerweise in axial ausgerichteten Langlöchern des rohrförmigen Werkzeugaufnahmekörpers angeordnet sind und in Radialrichtung am Innendurchmesser eines Verriegelungsrings gehalten werden. Axial werden die Verriegelungselemente mittels Federkraft gegen einen Anschlag in den Verriegelungsring gedrückt. Dabei tauchen die Verriegelungselemente in geschlossenen Nuten des Werkzeugeinsteckendes ein, nehmen die Bewegungsenergie vom Werkzeug am Nutende auf und leiten diese über den Verriegelungsring in den rohrförmigen Werkzeugaufnahmekörper weiter.In cases where tools are accelerated by the impact pulses of the impact mechanism, but this impact energy cannot be transferred to a workpiece, this is referred to as so-called tool idle impacts. These tool idle impacts occur when the tool does not act on the surface of the workpiece. In the case of tool idle impacts, tools that are inserted can damage the machine at high speed due to the failure of the locking mechanism. speed. The locking elements are provided to prevent a tool from falling out of the tool holder device. These are normally arranged in axially aligned slots in the tubular tool holder body and are held in the radial direction on the inner diameter of a locking ring. The locking elements are pressed axially into the locking ring against a stop by spring force. The locking elements are immersed in closed grooves in the tool insertion end, absorb the kinetic energy from the tool at the end of the groove and transfer it via the locking ring into the tubular tool holder body.

Die Energie von derartigen Werkzeugleerschlägen wird von einem im Verriegelungsmechanismus integrierten Dämpfungselement abgefangen. Hierzu ist das Dämpfungselement zwischen dem Verriegelungsring und einer durch Sprengring gesicherten Anschlagscheibe auf dem rohrförmigen Werkzeugaufnahmekörper vorgespannt. Der Sprengring fixiert zudem alle auf der rohrförmigen Werkzeugaufnahme montierten Bauteile.The energy from such idle tool impacts is absorbed by a damping element integrated in the locking mechanism. For this purpose, the damping element is pre-tensioned between the locking ring and a stop disk secured by a snap ring on the tubular tool holder body. The snap ring also fixes all components mounted on the tubular tool holder.

Sowohl durch die vom Schlagwerk her resultierenden Vibrationen im normalen Arbeitsbetrieb als auch durch die Stoßimpulse bei Werkzeugleerschlägen werden ständig Relativbewegungen des Sprengrings in seiner Fixiernut auf dem Grundkörper generiert, was unter zusätzlicher Einwirkung von abrasivem Betonstaub zum Verschleiß der Sprengringverbindung führt und diese letztlich zum Versagen bringen kann.Both the vibrations resulting from the impact mechanism during normal operation and the shock impulses during idle tool impacts constantly generate relative movements of the snap ring in its fixing groove on the base body, which, under the additional influence of abrasive concrete dust, leads to wear of the snap ring connection and can ultimately cause it to fail.

Bei jeder reparaturbedingten Demontage der Werkzeugaufnahmevorrichtung muss die Sprengringverbindung gelöst werden. Da dies nur unter Aufhebung der Vorspannung vom Dämmelement erfolgen kann, ist dafür ein Spezialwerkzeug erforderlich, welches im Innendurchmesser des rohrförmigen Werkzeugaufnahmekörpers fixiert werden muss. Bei verschlissenen Werkzeugaufnahmekörpern sowie feststeckenden oder gebrochenen Werkzeugeinsteckenden ist eine Demontage nur schwer möglich.Whenever the tool holder device is dismantled for repairs, the snap ring connection must be loosened. Since this can only be done by removing the pre-tension from the insulation element, a special tool is required, which must be fixed in the inner diameter of the tubular tool holder body. Dismantling is difficult if the tool holder bodies are worn or if the tool insertion ends are stuck or broken.

Aus der DE 10 2005 000 097 A1 geht eine weitere Werkzeugaufnahmevorrichtung für einen Bohr- oder Meißelhammer hervor, welche ebenfalls radial versetzbare Verriegelungskörper, hier in Form von Kugelelementen, umfasst. Diese wirken im verriegelten Zustand mit nach radial außen verriegelnden Verriegelungsmitteln zusammen, welche mit einer den Verriegelungselementen radial zugewandten dämpfend ausgebildeten Verriegelungsfläche versehen sind. Diese dämpfende Verriegelungsfläche kann aus einem Elastomer bestehen, wodurch auch bei stark radial schwingenden Verriegelungselementen ein dämpfender Kontakt zum Verriegelungsmechanismus sichergestellt wird. Axial wirkende Dämpfungsmittel sind bei diesem Stand der Technik dagegen nicht vorgesehen.From the EN 10 2005 000 097 A1 Another tool holder for a drill or chisel hammer emerges, which also has radially adjustable Locking bodies, here in the form of ball elements. In the locked state, these interact with locking means that lock radially outwards and are provided with a damping locking surface that faces the locking elements radially. This damping locking surface can consist of an elastomer, which ensures a damping contact with the locking mechanism even when the locking elements vibrate strongly radially. In contrast, axially acting damping means are not provided for in this state of the art.

Es werden somit mehrere Bauteile für die Fixierung und Dämpfung des Werkzeugs durch die Werkzeugaufnahmevorrichtung benötigt, wie insbesondere Sprengring, Anschlagelement und Dämpfelement.Therefore, several components are required for fixing and dampening the tool by the tool holder device, such as in particular the snap ring, stop element and dampening element.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Werkzeugaufnahmevorrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiter zu verbessern, dass eine effiziente Schwingungsdämpfung mit wenigen Bauteilen ermöglicht wird.It is the object of the invention to further improve a tool holding device of the generic type in such a way that efficient vibration damping is possible with few components.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Aufgabe wird ausgehend von einer Werkzeugaufnahmevorrichtung für einen Bohr- oder Meißelhammer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Hinsichtlich eines eine erfindungsgemäße Werkzeugaufnahmevorrichtung aufweisenden Bohr- oder Meißelhammers wird auf Anspruch 10 verwiesen.The object is achieved on the basis of a tool holder device for a drilling or chisel hammer according to the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims reflect advantageous developments of the invention. With regard to a drilling or chisel hammer having a tool holder device according to the invention, reference is made to claim 10.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass an der Außenmantelfläche des Werkzeugaufnahmekörpers eine Umfangsnut zur direkt formschlüssigen Fixierung eines Elastomerringelements vorgesehen ist, welches in der verriegelten Stellung direkt stirnseitig an einem korrespondierenden Verriegelungsring zum formschlüssigen Niederhalten der Klinkenelemente in der verriegelten Stellung zur Anlage kommt.The invention includes the technical teaching that a circumferential groove is provided on the outer surface of the tool holder body for the direct, positive-locking fixation of an elastomer ring element, which in the locked position comes to rest directly on the front side on a corresponding locking ring for the positive-locking holding down of the pawl elements in the locked position.

Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß ein kompaktes Elastomerringelement geschaffen, das in einer entsprechend dimensionierten Umfangsnut auf dem rohrförmigen Werkzeugaufnahmekörper eingesetzt ist und die bisher erforderlichen Bauelemente Sprengring, Dämpfungselement und Anschlagscheibe ersetzt. Bei Vibrationen und Stoßimpulsen entsteht eine radial dominierte Kraftkomponente im Elastomerringelement, welche dieses in den Nutgrund der Umfangsnut drückt und somit ein Herausspringen aus der Umfangsnut verhindert. Die Dämpfungswirkung des Elastomerringelements realisiert sich hauptsächlich durch seine Verformung zwischen dem Verriegelungsring und der Umfangsnut im Werkzeugaufnahmekörper in Richtung der Kraftkomponente. Durch den elastischen Formschluss zwischen Elastomerringelement und Umfangsnut ist ein zusätzliches Spezialwerkzeug zur Demontage dieser Bauteile nicht erforderlich. Denn das Elastomerringelement lässt sich in einfacher Weise aus der Umfangsnut heraushebeln und vom Werkzeugaufnahmekörper abziehen.In other words, the invention creates a compact elastomer ring element that is inserted into a correspondingly dimensioned circumferential groove on the tubular tool holder body and replaces the previously required components of snap ring, damping element and stop disk. In the event of vibrations and shock pulses, a radially dominated force component is created in the elastomer ring element, which presses it into the base of the circumferential groove and thus prevents it from jumping out of the circumferential groove. The damping effect of the elastomer ring element is mainly achieved by its deformation between the locking ring and the circumferential groove in the tool holder body in the direction of the force component. Due to the elastic form fit between the elastomer ring element and the circumferential groove, an additional special tool is not required to dismantle these components. This is because the elastomer ring element can be easily levered out of the circumferential groove and pulled off the tool holder body.

Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme ist vorgesehen, dass das Elastomerringelement durch mindestens eine stirnflächenseitige Ringnut im Verriegelungsring entlang der vorwiegend axialen Bewegungsrichtung geführt wird. Hierdurch besteht ein weiterer ringförmiger Formschluss zwischen Verriegelungsring und Elastomerringelement. Vorzugsweise ist das Elastomerringelement im verriegelten Zustand der Werkzeugaufnahmevorrichtung radial zwischen der Ringnut vom Verriegelungsring und der Umfangsnut des Werkzeugaufnahmekörpers vorgespannt, um insbesondere Werkzeugleerschläge spielfrei kompensieren zu können.According to a further measure improving the invention, it is provided that the elastomer ring element is guided through at least one annular groove on the end face in the locking ring along the predominantly axial direction of movement. This creates a further annular positive connection between the locking ring and the elastomer ring element. Preferably, the elastomer ring element is pre-tensioned radially between the annular groove of the locking ring and the circumferential groove of the tool holder body in the locked state of the tool holder device in order to be able to compensate in particular for tool idle strokes without play.

Zur funktionsgerechten Montage des Elastomerringelements in die Umfangsnut des rohrförmigen Werkzeugaufnahmekörpers weist die Umfangsnut eine größere Breite als deren Nuttiefe auf, wobei ein Herausspringen des Elastomerringelements durch den radialen Formschluss verhindert wird.For the functional assembly of the elastomer ring element in the circumferential groove of the tubular tool holder body, the circumferential groove has a greater width than its groove depth, whereby the radial form fit prevents the elastomer ring element from jumping out.

Eine Montage des Elastomerringelements ist durch Aufschieben auf den Werkzeugaufnahmekörper bis zum Einrasten in die Umfangsnut möglich. Die Demontage erfolgt durch ein Heraushebeln des Elastomerelements aus der Umfangsnut des Werkzeugaufnahmekörpers, was durch mindestens eine, stirnseitig am Elastomerringelement vorgesehene, radial verlaufende Demontagenut ermöglicht wird.The elastomer ring element can be mounted by sliding it onto the tool holder body until it snaps into the circumferential groove. Disassembly is carried out by levering the elastomer element out of the circumferential groove of the tool holder body, which is made possible by at least one radially extending disassembly groove provided on the front side of the elastomer ring element.

Um die radiale Kraftkomponente zwischen dem ringnutbehafteten Verriegelungsring und dem Elastomerringelement zu priorisieren und somit ein Herausspringen des Elastomerringelements aus der Umfangsnut des Werkzeugaufnahmekörpers bei Werkzeugleerschlägen zu verhindern, ist im unbelasteten Zustand ein zumindest teilweise ausgebildeter Axialspalt zwischen Verriegelungsring und Elastomerringelement vorgesehen.In order to prioritize the radial force component between the locking ring with an annular groove and the elastomer ring element and thus prevent the elastomer ring element from jumping out of the circumferential groove of the tool holder body during tool idle strokes, an at least partially formed axial gap is provided between the locking ring and the elastomer ring element in the unloaded state.

Vorzugsweise besteht das Elastomerringelement aus einem hydrierten NBR-Material (NBR = Nitrile-Butadiene Rubber), welches sich durch eine hohe Standzeit, hohe Temperaturbeständigkeit und für den erfindungsgemäßen Einsatzfall hinreichende Elastizität auszeichnet.Preferably, the elastomer ring element consists of a hydrogenated NBR material (NBR = Nitrile-Butadiene Rubber), which is characterized by a long service life, high temperature resistance and sufficient elasticity for the application according to the invention.

DetailbeschreibungDetailed description

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben oder werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1
einen schematischen Längsschnitt durch eine Werkzeugaufnahmevorrichtung,
Fig. 2
einen Querschnitt im Schnitt A-A der Werkzeugaufnahmevorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3
eine Teilvergrößerung des Längsschnitts der Werkzeugaufnahmevorrichtung im Bereich des Verriegelungsmechanismus, und
Fig. 4
eine perspektivische Darstellung eines Elastomerringelements des Verriegelungsmechanismus.
Further measures improving the invention are specified in the dependent claims or are described in more detail below together with the description of a preferred embodiment with reference to the figures. It shows:
Fig.1
a schematic longitudinal section through a tool holding device,
Fig.2
a cross-section in section AA of the tool holder device according to Fig.1 ,
Fig.3
a partial enlargement of the longitudinal section of the tool holder in the area of the locking mechanism, and
Fig.4
a perspective view of an elastomer ring element of the locking mechanism.

Gemäß Fig. 1 besteht eine erfindungsgemäße Werkzeugaufnahmevorrichtung für einen - hier nicht weiter dargestellten - Bohr- oder Meißelhammer aus einem rohrförmigen Werkzeugaufnahmekörper 1. In den rohrförmigen Werkzeugaufnahmekörper 1 lässt sich der vernutete distale Endbereich eines Werkzeugs 2 einstecken und anschließend arretieren. Im arretierten Zustand wirkt ein koaxial rückwärtig bezüglich des Werkzeugs 2 angeordneter Schlagstößel 3 eines - hier nicht weiter dargestellten - Schlagwerks auf das Werkzeug 2 ein.According to Fig.1 A tool holder device according to the invention for a drill or chisel hammer (not shown here) consists of a tubular tool holder body 1. The grooved distal end region of a tool 2 can be inserted into the tubular tool holder body 1 and then locked. In the locked state, a striking ram 3 of a striking mechanism (not shown here) arranged coaxially to the rear with respect to the tool 2 acts on the tool 2.

Zur Arretierung wirkt der rohrförmige Werkzeugaufnahmekörper 1 mit einem dessen Wandbereich radial durchdringenden Verriegelungsmechanismus 4 zusammen. Dessen entlang des Umfangs des Werkzeugaufnahmekörpers 1 angeordnete und per Feder 5 in der verriegelten Stellung gehaltenen Klinkenelemente 6 lassen sich mittels einer äußeren Stellhülse 7 durch Axialverschiebung entgegen der Federwirkrichtung in die entriegelte Stellung Richtung Maschinengehäuse 9 zur Entnahme des eingesteckten Werkzeugs 2 überführen. Die Feder 5 ist als Druckfeder ausgebildet und wirkt über ein ringförmiges Andrückelement 12 auf die Klinkenelemente 6 ein.For locking, the tubular tool holder body 1 interacts with a locking mechanism 4 that radially penetrates its wall area. The latch elements 6 of the latter, which are arranged along the circumference of the tool holder body 1 and held in the locked position by a spring 5, can be moved by means of an outer adjusting sleeve 7 by axial displacement against the direction of spring action into the unlocked position towards the machine housing 9 for removing the inserted tool 2. The spring 5 is designed as a compression spring and acts on the latch elements 6 via an annular pressure element 12.

An der Außenmantelfläche des Werkzeugaufnahmekörpers 1 ist eine Umfangsnut 8 zur formschlüssigen Fixierung eines Elastomerringelements 10 vorgesehen. Das Elastomerringelement 10 kommt in der verriegelten Stellung axial an einen korrespondierenden Verriegelungsring 11 zur Anlage. Der Verriegelungsring 11 dient dem formschlüssigen Niederhalten der Klinkenelemente 6 in der verriegelten Stellung, in welcher diese in den genuteten Endbereich des Werkzeugs 2 zum Eingriff kommen.A circumferential groove 8 is provided on the outer surface of the tool holder body 1 for the positive fixing of an elastomer ring element 10. In the locked position, the elastomer ring element 10 comes to rest axially against a corresponding locking ring 11. The locking ring 11 serves to hold down the pawl elements 6 in the locked position in which they engage in the grooved end region of the tool 2.

Gemäß Fig. 2 kommen bei diesem exemplarischen Verriegelungsmechanismus zwei einander gegenüberliegend angeordnete Klinkenelemente 6, 6' zum Einsatz und das Elastomerringelement 10 weist eine profilierte Stirnfläche auf.According to Fig.2 In this exemplary locking mechanism, two pawl elements 6, 6' arranged opposite one another are used and the elastomer ring element 10 has a profiled front surface.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird infolge eines Werkzeugleerschlagimpulses auf das rückwärtige Ende des Werkzeugs 2 durch den herrschenden Formschluss eine Kraftkomponente in das - hier exemplarisch dargestellte - Klinkenelement 6 weitergeleitet. Das Klinkenelement 6 gibt den Schlagimpuls an den Verriegelungsring 11 weiter, welcher denselben in das Elastomerringelement 10 einleitet. Materialbedingt wird der Schlagimpuls durch das Elastomerringelement 10 gedämpft, wobei der Verriegelungsring 11 mit den Klinkenelementen 6 eine dementsprechende axiale Dämpfungsbewegung ausführen. Hierdurch wirkt der Werkzeugleerschlagimpuls abgedämpft über die Umfangsnut 8 auf den rohrförmigen Werkzeugaufnahmekörper 1 und damit auf die Werkzeugaufnahmevorrichtung des Bohr- oder Meißelhammers ein.As from Fig.3 As can be seen, as a result of a tool idle impact pulse on the rear end of the tool 2, a force component is transmitted to the latch element 6 - shown here as an example - through the prevailing form fit. The latch element 6 transmits the impact pulse to the locking ring 11, which introduces it into the elastomer ring element 10. Due to the material, the impact pulse is dampened by the elastomer ring element 10, whereby the locking ring 11 with the pawl elements 6 execute a corresponding axial dampening movement. As a result, the tool idle impact pulse acts in a dampened manner via the circumferential groove 8 on the tubular tool holder body 1 and thus on the tool holder device of the drill or chisel hammer.

Ferner weist der Verriegelungsring 11 zur Führung entlang der axialen Bewegungsrichtung eine stirnflächige Ringnut 13 auf, welche formschlüssig mit einer korrespondierenden Formgebung seitens des Elastomerringelements 10 zusammenwirkt.Furthermore, the locking ring 11 has an annular groove 13 on the front surface for guidance along the axial direction of movement, which cooperates in a form-fitting manner with a corresponding shape on the part of the elastomer ring element 10.

Gemäß Fig. 4 ist der Elastomerring 10 stirnseitig mit mehreren Demontagenuten 14a bis 14c zum Heraushebeln des Bauteils aus der - hier nicht weiter dargestellten - Umfangsnut am rohrförmigen Werkzeugaufnahmekörper versehen.According to Fig.4 the elastomer ring 10 is provided on the front side with several disassembly grooves 14a to 14c for levering the component out of the circumferential groove - not shown here - on the tubular tool holder body.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, anstelle von Klinkenelementen zur Verriegelung auch anders geformte Verriegelungselemente, beispielsweise Verriegelungskugeln oder Verriegelungswalzen, zu verwenden.The invention is not limited to the preferred embodiment described above. Rather, modifications thereof are also conceivable, which are also covered by the scope of protection of the following claims. For example, it is also possible to use differently shaped locking elements, for example locking balls or locking rollers, instead of pawl elements for locking.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
WerkzeugaufnahmekörperTool holder body
22
WerkzeugTool
33
SchlagstößelImpact ram
44
VerriegelungsmechanismusLocking mechanism
55
FederFeather
66
KlinkenelementLatch element
77
StellhülseAdjusting sleeve
88th
UmfangsnutCircumferential groove
99
MaschinengehäuseMachine housing
1010
ElastomerringelementElastomer ring element
1111
VerriegelungselementLocking element
1212
AndrückelementPressure element
1313
RingnutRing groove
1414
DemontagenutDisassembly groove

Claims (10)

Werkzeugaufnahmevorrichtung für einen Bohr- oder Meißelhammer, umfassend einen rohrförmigen Werkzeugaufnahmekörper (1) für ein Werkzeug (2), an dessen Endanschlag ein koaxial rückwärtig angeordneter Schlagstößel (3) eines Schlagwerks vorgesehen ist, wobei der rohrförmige Werkzeugaufnahmekörper (1) mit einem dessen Wandbereich radial durchdringenden Verriegelungsmechanismus (4) zusammenwirkt, dessen entlang des Umfangs des Werkzeugaufnahmekörpers (1) angeordnete und per Feder (5) in der verriegelten Stellung gehaltenen Klinkenelemente (6) mittels einer äußeren Stellhülse (7) durch Axialverschiebung entgegen der Federwirkrichtung in die entriegelte Stellung zur Entnahme des eingesteckten Werkzeugs (2) überführbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenmantelfläche des Werkzeugaufnahmekörpers (1) eine Umfangsnut (8) zur formschlüssigen Fixierung eines Elastomerringelements (10) vorgesehen ist, welcher in der verriegelten Stellung stirnseitig an einem korrespondierenden Verriegelungsring (11) zum formschlüssigen Niederhalten der Klinkenelemente (6) in der verriegelten Stellung zur Anlage kommt.Tool holding device for a drilling or chisel hammer, comprising a tubular tool holding body (1) for a tool (2), at the end stop of which a coaxially rearwardly arranged impact ram (3) of a percussion mechanism is provided, wherein the tubular tool holding body (1) interacts with a locking mechanism (4) which radially penetrates its wall region, the pawl elements (6) of which are arranged along the circumference of the tool holding body (1) and held in the locked position by a spring (5) can be transferred by means of an outer adjusting sleeve (7) by axial displacement against the direction of spring action into the unlocked position for removal of the inserted tool (2), characterized in that a circumferential groove (8) is provided on the outer surface of the tool holding body (1) for the positive fixing of an elastomer ring element (10), which in the locked position is connected at the front to a corresponding locking ring (11) for the positive holding down of the pawl elements (6) in the locked position to the system. Werkzeugaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerringelement (10) durch mindestens eine stirnseitige Ringnut (13) im Verriegelungsring (11) entlang der vorwiegend axialen Bewegungsrichtung geführt wird.Tool holding device according to claim 1,
characterized in that the elastomer ring element (10) is guided through at least one end-face annular groove (13) in the locking ring (11) along the predominantly axial direction of movement. Werkzeugaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerringelement (10) im verriegelten Zustand radial zwischen der Ringnut (13) vom Verriegelungsring (11) und der Umfangsnut (8) des Werkzeugaufnahmekörpers (1) vorgespannt ist.Tool holding device according to claim 2,
characterized in that the elastomer ring element (10) is prestressed radially in the locked state between the annular groove (13) of the locking ring (11) and the circumferential groove (8) of the tool holder body (1). Werkzeugaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsnut (8) eine größere Nutbreite als Nuttiefe aufweist, wobei ein Herausspringen des Elastomerringelements (10) durch radialen Formschluss verhindert wird.Tool holding device according to claim 1,
characterized in that the circumferential groove (8) has a greater groove width than groove depth, wherein jumping out of the elastomer ring element (10) is prevented by radial positive locking. Werkzeugaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass stirnseitig am Elastomerringelement (10) mindestens eine Demontagenut (14) zum Heraushebeln des Elastomerringelements (10) aus der Umfangsnut (8) angeordnet ist.Tool holding device according to claim 1,
characterized in that at least one disassembly groove (14) for levering the elastomer ring element (10) out of the circumferential groove (8) is arranged on the front side of the elastomer ring element (10). Werkzeugaufnahmevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im unbelasteten Zustand der Verriegelung zwischen dem Elastomerringelement (10) und dem Verriegelungselement (11) zumindest teilweise ein Axialspalt besteht.Tool holding device according to one of the preceding claims, characterized in that in the unloaded state of the locking there is at least partially an axial gap between the elastomer ring element (10) and the locking element (11). Werkzeugaufnahmevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerringelement (10) aus einem hydrierten NBR-Elastomermaterial besteht.Tool holding device according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomer ring element (10) consists of a hydrogenated NBR elastomer material. Werkzeugaufnahmevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (5) als Druckfeder ausgebildet ist und über ein ringförmiges Andrückelement (12) auf die Klinkenelemente (6) einwirkt, welches in Gegenrichtung durch die äußere Stellhülse (7) zur Entriegelung betätigbar ist.Tool holding device according to one of the preceding claims, characterized in that the spring (5) is designed as a compression spring and acts on the pawl elements (6) via an annular pressing element (12) which can be actuated in the opposite direction by the outer adjusting sleeve (7) for unlocking. Werkzeugaufnahmevorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Andrückelement (12) einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist.Tool holding device according to claim 8,
characterized in that the annular pressing element (12) has a substantially L-shaped cross-section. Bohr- oder Meißelhammer zur Bearbeitung eines mineralischen Werkstoffs, insbesondere Beton oder Gestein, mit einer Werkzeugaufnahmevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche.Drilling or chisel hammer for machining a mineral material, in particular concrete or rock, with a tool holding device according to one of the preceding claims.
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