DE19536154A1

DE19536154A1 - Werkzeughalter für Bohr- und Meisselwerkzeuge

Info

Publication number: DE19536154A1
Application number: DE19536154A
Authority: DE
Inventors: Leopold Von Keudell; Klaus Nagelschmied; Bernhard Plunger
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1995-09-28
Publication date: 1997-04-03
Also published as: US5709393A; ATE174240T1; TW336908B; JPH09108916A; CA2186056A1; EP0765707B1; EP0765707A2; DE59600956D1; KR100420852B1; JP3961594B2; KR970014888A; EP0765707A3; CA2186056C

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für Bohr- und Meißelwerkzeuge, mit einer Aufnahmehülse, einem von einem Federelement beaufschlagten, ringförmigen Betätigungselement, das mit wenigstens einem in eine kegelige Aufnahmeöffnung einrückbaren Verriegelungselement zusammenwirkt und einer gegenüber der Aufnahmehülse axial versetzbaren Betätigungsmanschette, wobei die Aufnahmehülse wenigstens eine seitliche Durchtrittsöffnung im Bereich der Aufnahmeöffnung aufweist, in der das Verriegelungselement im wesentlichen radial versetzbar gelagert ist.

Der aus der EU-PS 0 175 088 bekannte Werkzeughalter weist eine Aufnahmehülse, ein von einem Federelement beaufschlagtes, ringförmiges Betätigungselement für zwei in eine kegelige Aufnahmeöffnung einrückbare Verriegelungselemente und eine gegenüber der Aufnahmehülse axial versetzbare Betätigungsmanschette auf, wobei die Aufnahmehülse zwei seitliche Durchtrittsöffnungen im Bereich der kegeligen Aufnahmeöffnung aufweist, in der die Verriegelungselemente im wesentlichen radial versetzbar gelagert sind.

Die seitlichen Durchtrittsöffnungen sind als in die Aufnahmeöffnung mündende, zur Außenkontur der Aufnahmehülse hin offene, tangential zur Aufnahmeöffnung an geordnete, in Längsrichtung geneigte Radialschlitze ausgebildet. Diese Radialschlitze sind so geneigt, daß die Öffnungen der Radialschlitze an der Außenkontur der Auf nahmehülse zum hinteren Bereich der Aufnahmehülse gerichtet sind.

Die Aufnahmehülse weist im hinteren Bereich einen Anschlag in Form einer dem vorderen Bereich der Aufnahmehülse zugewandten Ringschulter auf, die der Abstützung des mit dem Betätigungselement zusammenwirkenden Federelementes dient.

Wird ein kegeliger Einspannschaft eines Bohr- oder Meißelwerkzeuges in die Aufnahmeöffnung gesteckt, erfolgt eine im wesentlichen radiale Versetzung der Verriegelungselemente. Das Federelement wird dabei vorgespannt. Wenn der Ein spannschaft an der Innenkontur der Aufnahmebohrung anliegt, deckt sich eine umlaufend ausgebildete Nut an dem Einspannschaft mit den Mündungsbereichen der Durchtrittsöffnungen im Bereich der Innenkontur der Aufnahmeöffnung, so daß die Verriegelungselemente in diese Nut eingreifen können.

Da die Betätigungsmanschette zum Entriegeln des Bohr- und Meißelgerätes von Hand axial in Richtung hinterer Endbereich der Aufnahmehülse verschoben werden muß, darf die Federkraft nicht sehr groß sein.

Dadurch kann von dem Federelement auch nur eine begrenzte Axialkraft ausgehen, die den Einspannschaft in die kegelige Aufnahmeöffnung des Werkzeughalters hineinzieht. Diese Axialkraft wird von dem Gewicht des Werkzeughalters, bzw. von der Elastizität einer Dichtung im Endbereich der Aufnahmeöffnung übertroffen. Die kegelige Fläche des Einspannschaftes liegt daher nicht mehr an der Innenkontur der kegeligen Aufnahmeöffnung an, so daß die Zentrierfunktion des Einspannschaftes in der Aufnahmeöffnung eingeschränkt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zentrierung des Bohr- oder Meißelwerkzeuges bei einem Werkzeughalter der genannten Art so zu verbessern, daß ein einwandfreier Rundlauf gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Betätigungsmanschette einen, mit dem Betätigungselement zusammenwirkbaren Anschlag, aufweist und daß an der Aufnahmehülse und an der Betätigungsmanschette Verbindungsmittel zur axialen Festlegung der Betätigungsmanschette an der Aufnahmehülse vorgesehen sind.

Mit Hilfe des an der Betätigungsmanschette vorgesehenen Anschlages kann zusätzlich zu der vom Federelement erzeugten Axialkraft eine weitere Axialkraft auf das Betätigungselement ausgeübt werden. Diese weitere Axialkraft wirkt verstärkt auf die Verriegelungselemente, so daß diese den Einspannschaft in die Aufnahmeöffnung drücken. Dadurch wird eine bessere Zentrierung und ein einwandfreier Rundlauf des Bohr- oder Meißelwerkzeuges erreicht. Die Verbindungsmittel verhindern das Lösen des des Anschlages während der Bearbeitung eines Untergrundes.

Während eines Bearbeitungsvorganges können unterschiedlich harte Stoßbelastungen auftreten, die über den Einspannschaft des Bohr- oder Meißelwerkzeuges, die Ver riegelungselemente und das Betätigungselement auf den Anschlag der Betätigungs manschette übertragen werden. Damit eine Beschädigung der zwischen der Be tätigungsmanschette und der Aufnahmehülse wirkenden Verbindungsmittel verhindert wird, ist zweckmäßigerweise zwischen dem Anschlag und dem Betätigungselement ein Dämpfungselement angeordnet. Das Dämpfungselement ist beispielsweise als elastischer Ring ausgebildet, der aus Gummi gefertigt ist.

Aus konstruktiven Gründen ist der Anschlag vorzugsweise als Ringschulter an einer Innenkontur der Betätigungsmanschette ausgebildet.

Stöße die während eines Bearbeitungsvorganges erfolgen, wirken entgegen der Be arbeitungsrichtung auf den Werkzeughalter. Damit einer Versetzung der Verriegelungs elemente entgegengewirkt werden kann, ist der auf das Betätigungselement wirkende Anschlag vorteilhafterweise in dem der Mündung der Aufnahmeöffnung abgewandten Endbereich der Betätigungsmanschette angeordnet und zur Mündung der Aufnahmeöffnung hin gewandt.

Aus herstelltechnischen und wirtschaftlichen Gründen sind vorzugsweise die Ver bindungsmittel als Gewinde ausgebildet. Die sich nur über eine kurze Länge des Werkzeughalters erstreckenden Gewinde sind in den hinteren oder vorderen Endbereichen der Aufnahmehülse und der Betätigungsmanschette angeordnet. Die Gewinde wirken dann zusammen, wenn der Anschlag der Betätigungsmanschette mit dem Betätigungselement zusammenwirkt. Ansonsten greifen die Gewinde nicht ineinander, so daß die Betätigungsmanschette gegenüber der Aufnahmehülse axial versetzbar ist, ohne daß eine Verdrehung der Betätigungsmanschette gegenüber der Aufnahmehülse erfolgen muß.

Bei Werkzeughaltern, deren Aufnahmehülse seitliche Durchtrittsöffnungen in Form von geneigten Radialschlitzen aufweisen sind die Verriegelungselemente zweck mäßigerweise als Stifte ausgebildet, die mit deren Endabschnitten die Mantelkontur der Aufnahmehülse überragen. An jenem Bereich der Stifte, der die Mantelkontur überragt, kann das Betätigungselement angreifen. Beim axialen Versetzen des Betätigungs elementes erfolgt somit auch eine axiale Versetzung der Verriegelungselemente.

Bei Werkzeughaltern, deren Aufnahmehülse seitliche Durchtrittsöffnungen in Form von länglichen Schlitzen aufweisen, sind die Verriegelungselemente vorteilhafterweise klinkenartig ausgebildet. Die länglichen Schlitze entsprechen dabei im wesentlichen der Außenkontur der Verriegelungselemente und dienen der Aufnahme und der Führung der Verriegelungselemente.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die zwei Ausführungsbeispiele wieder geben näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Werkzeughalter mit stiftförmigen Verriegelungselementen, in teilweise geschnittener Darstellung;

Fig. 2 einen weiteren Werkzeughalter mit klinkenartigen Verriegelungselementen, in teilweise geschnittener Darstellung.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Werkzeughalter weisen eine Aufnahmehülse 1, 21, mehrere Verriegelungselemente 9, 29, ein ringförmiges Betätigungselement 10, 30, ein Federelement 11, 31 und eine Betätigungsmanschette 12, 32 auf.

Die Aufnahmehülse 1, 21 hat eine zentrale Durchgangsbohrung, die sich aus einer kegeligen Aufnahmeöffnung 2, 22 in einem vorderen Bereich und einer sich daran anschließenden Aufnahmebohrung 4, 24 mit Innengewinde 5, 25 in einem hinteren Bereich des Werkzeughalters zusammensetzt. Zwischen der Aufnahmeöffnung 2, 22 und der Aufnahmebohrung 4, 24 ist ein ringförmiger, elastischer Dämpfer 2a, 22a in einem entsprechend ausgebildeten Aufnahmebereich der Aufnahmehülse 1, 21 angeordnet. Über die Aufnahmebohrung 4, 24 ist der Werkzeughalter an einem Bohr und/oder Meißelgerät festlegbar. Im Bereich der kegeligen Aufnahmeöffnung 2, 22 weist die Aufnahmehülse 1, 21 mehrere seitliche Durchtrittsöffnungen 3, 23 auf, die der Aufnahme jeweils eines Verriegelungselementes 9, 29 dienen. Die seitlichen Durchtrittsöffnungen 3, 23 sind am Umfang der Aufnahmeöffnung 2, 22 gleichmäßig verteilt angeordnet.

Die Aufnahmehülse 1, 21 ist teilweise umgeben von der Betätigungsmanschette 12, 32, die gegenüber der Aufnahmehülse 1, 21 axial versetzbar ist. Zwischen der Betätigungs manschette 12, 32 und der Aufnahmehülse 1, 21 befindet sich das ebenfalls gegenüber der Aufnahmehülse 1, 21 versetzbare, mit den Verriegelungselementen 9, 29 zusammenwirkende, ringförmige Betätigungselement 10, 30.

Die Aufnahmehülse 1 des in Fig. 1 dargestellten entriegelten Werkzeughalters weist im hinteren Endbereich ein Verbindungsmittel 6 in Form eines Außengewinde auf, das mit einem als Innengewinde ausgebildeten Verbindungsmittel 13 der Betätigungs manschette 12 zusammenwirkt. Das Innengewinde ist im Endbereich der Betätigungs manschette 12 angeordnet. Zwischen dem Außengewinde und den seitlichen Durch trittsöffnungen 3 besitzt die Aufnahmehülse 1 eine umlaufend ausgebildete Nut 7, in die ein Anschlagelement 8 in Form eines Sicherungsringes ragt. Dieses Anschlagelement 8 dient der axialen Abstützung des mit dem Betätigungselement 10 zusammenwirkenden Federelementes 11. Die seitlichen Durchtrittsöffnungen 3 im Bereich der kegeligen Auf nahmeöffnung 2 sind als seitlich in die Aufnahmeöffnung 2 mündende, zur Außenkontur der Aufnahmehülse 1 hin offene, tangential zur Aufnahmeöffnung 2 angeordnete Radial schlitze ausgebildet. In den Radialschlitzen sitzen Verriegelungselemente 9 in Form von Stiften. Diese Stifte überragen mit deren Endabschnitten die Mantelkontur der Auf nahmehülse 1.

An der Innenkontur der Betätigungsmanschette 12 befindet sich ein Anschlag 14 in Form einer umlaufend ausgebildeten Ringschulter, die dem Mündungsbereich der kegeligen Aufnahmeöffnung 2 zugewandt ist. An dieser Ringschulter liegt ein ringförmiges Dämpfungselement 15, das axial gehalten wird, durch eine formschlüssige Verbindung mit der Betätigungsmanschette 12. Unmittelbar vor der Ringschulter, d. h. zwischen dem Betätigungselement 10 und der Ringschulter ist an der Innenkontur der Betätigungs manschette 10 eine umlaufend ausgebildete Vertiefung vorgesehen, in die das Dämpfungselement 15 ragt.

Wird der Einspannschaft eines nicht dargestellten Bohr- oder Meißelwerkzeuges in die Aufnahmeöffnung 2 gesteckt, erfolgt eine im wesentlichen radiale Versetzung der stift förmigen Verriegelungselemente 9. Das Federelement 11 wird dabei vorgespannt. Wenn der Einspannschaft an der Innenkontur der Aufnahmeöffnung 2 anliegt, dann deckt sich eine umlaufend ausgebildete Nut an dem Einsteckende mit den Mündungsbereichen der Durchtriftsöffnungen 3 im Bereich der Innenkontur der Aufnahmeöffnung, so daß die stiftförmigen Verriegelungselemente 9 in diese Nut eingreifen können. Das Federelement 11 wird dabei wieder zum Teil entlastet.

Um eine Fixierung der in die Nut des Einspannschaftes ragenden Verriegelungs elemente 9 erreichen zu können, ist die Betätigungsmanschette 12 über das Innen gewinde gegenüber dem Außengewinde der Aufnahmehülse 1 verdrehbar und somit axial in eine Verriegelungsstellung versetzbar. In dieser Verriegelungsstellung liegt die Ringschulter der Betätigungsmanschette unter Zwischenlage des ringförmigen Dämpfungselementes 15 an dem Betätigungselement 10 an.

Zur Entnahme eines in dem Werkzeughalter eingesetzten, nicht dargestellten Bohr- oder Meißelwerkzeuges muß die Betätigungsmanschette 12 in ihre Ausgangsstellung zurückversetzt werden, so daß die Ringschulter von dem Betätigungselement 10 be abstandet ist. Mittels eines ringförmigen Anschlagelementes 17, das im vorderen Bereich an der Innenkontur der Betätigungsmanschette 12 angeordnet ist, wird eine im wesentlichen radiale Versetzung der Verriegelungselemente 9 in ihre Freigabestellung erreicht, wenn die Betätigungsmanschette 12 gegenüber der Aufnahmehülse nach hinten versetzt wird. Die Mitnahme der Verriegelungselemente 9 erfolgt mittels einer ringförmigen Mitnahmescheibe 18, die zwischen dem Anschlagelement 8 und den Verriegelungselementen 9 angeordnet ist. In der Freigabestellung ragen die Verriegelungselemente 9 nicht mehr in die Aufnahmeöffnung 2 der Aufnahmehülse 1. Das Anschlagelement 8 wird von einem federbaren Ring gebildet, dessen Querschnitt rund ist und in eine umlaufend ausgebildete Vertiefung 16 an der Innenkontur der Betätigungsmanschette 12 eingreift.

Zwischen der Mitnahmescheibe 18 und dem Anschlagelement 8 ist ein Dämpfungsring 19 angeordnet. Im Mündungsbereich der Aufnahmeöffnung 2 ist ein Drehmitnahme element 20 angeordnet, das in Form eines Stiftes ausgebildet ist und radial in die Auf nahmeöffnung 2 ragt.

Die Aufnahmehülse 21 des in Fig. 2 dargestellten, verriegelten Werkzeughalters weist im vorderen Endbereich ein Verbindungsmittel 26 in Form eines Außengewindes auf, das mit einem von der Betätigungsmanschette 32 gebildeten Verbindungsmittel 33 in Form eines Innengewindes zusammenwirkt. Das Innengewinde ist im vorderen Endbereich der Betätigungsmanschette 32 angeordnet. Im hinteren Endbereich besitzt die Aufnahme hülse 21 eine umlaufend ausgebildete Nut 27, in die ein Anschlagelement 28 in Form eines Sicherungsringes ragt. Das Anschlagelement 28 dient zusammen mit einem die Aufnahmehülse 21 umgebenden, gegenüber der Aufnahmehülse 21 axial versetzbaren Stützring 39 der axialen Abstützung des mit dem Betätigungselement 30 zusammen wirkenden Federelementes 31. Zwischen dem Stützring 39 und dem Federelement 31 befindet sich ein ringförmiges Dämpfungselement 35.

Zwischen dem Betätigungselement 30 und der Aufnahmehülse 21 befindet sich eine gegenüber der Aufnahmehülse 21 axial verschiebbare Lagerhülse 36, die der Aufnahme und der Führung der Verriegelungselemente 29 dient. Die Verriegelungselemente 29 sind in entsprechenden seitlichen Durchtritten 38 der Lagerhülse 36 gelagert, die sich mit den seitlichen Durchtrittsöffnungen 38 der Aufnahmehülse 21 decken. Die Ver riegelungselemente 29 sind hakenförmig ausgebildet und weisen einen mit der Lager hülse 36, dem Betätigungselement 30, sowie mit dem Mündungsbereich der seitlichen Durchtrittsöffnungen 23 an der Außenkontur der Aufnahmehülse 21 zusammen wirkenden Verriegelungsbereich auf. Beim axialen Versetzen des Stützringes 39 und der Lagerhülse 36 erfolgt ein axiales Versetzen der Verriegelungselemente 29. Die Ver riegelungselemente 29 durchsetzen die seitlichen Durchtritte 38 und sind in einem vorderen Bereich der Lagerhülse 36 schwenkbar eingehängt. Eine dem hinteren Bereich der Aufnahmehülse 21 hin zugewandte geneigte Fläche der Verriegelungselemente 29 stützt sich beim axialen Versetzen des Verriegelungselementes 29 an dem Mündungs bereich der seitlichen Durchtrittsöffnung 23 ab. Auf diese Weise wird das Verriegelungs element 29 radial nach außen geschwenkt so daß das Verriegelungselement 29 nicht mehr in die Aufnahmeöffnung 22 der Aufnahmehülse 21 ragt.

Wird der Einspannschaft eines nicht dargestellten Bohr- oder Meißelwerkzeuges in die Aufnahmeöffnung 22 gesteckt, erfolgt eine im wesentlichen radiale Versetzung der Ver riegelungselemente 29. Das Federelement 31 wird dabei vorgespannt. Wenn der Ein spannschaft an der Innenkontur der Aufnahmeöffnung 22 anliegt, dann deckt sich eine umlaufend ausgebildete, nicht dargestellte Nut des Einsteckendes mit den seitlichen Durchtrittsöffnungen 23 der Aufnahmehülse 21, sowie den seitlichen Durchtritten 38 der Lagerhülse 36, so daß die Verriegelungselemente 29 in diese Nut eingreifen können. Das Federelement 31 wird dabei wieder etwas entlastet.

Um eine Fixierung der in die Nut des Einspannschaftes eingreifenden Verriegelungs elemente 29 erreichen zu können, ist die Betätigungsmanschette 32 mit ihrem Innen gewinde gegenüber einem Außengewinde der Aufnahmehülse 21 verdrehbar und somit axial nach vorne in eine Verriegelungssteilung versetzbar. Im hinteren Bereich der Betä tigungsmanschette 32 befindet sich an der Innenkontur ein Anschlag 34 in Form eines ringförmigen Federringes, der in einer umlaufend ausgebildeten Vertiefung der Be tätigungsmanschette 32 sitzt. In der Verriegelungsstellung drückt der Anschlag 34 gegen das Federelement 31, so daß dieses sehr stark vorgespannt wird. Das Federelement 31 drückt auf die Verriegelungselemente 29, so daß diese in die Aufnahmeöffnung 22 der Aufnahmehülse 21, bzw. in die Nut des in der Aufnahmeöffnung einliegenden Einspann schaftes eingreifen. Zwischen dem Stützring 39 und dem Federelement 31 ist ein ring förmiges Dämpfungselement 35 angeordnet.

Zur Entnahme des in dem Werkzeughalter eingesetzten, nicht dargestellten Bohr- oder Meißelwerkzeuges muß die Betätigungsmanschette 32 in ihre Ausgangsstellung zurückversetzt werden, so daß der Anschlag 34 nicht mehr gegen das Federelement 31 drückt. Mittels eines Anschlagelementes 28 das im vorderen Bereich, an der Innenkontur der Betätigungsmanschette 32 angeordnet ist, wird eine im wesentlichen radiale Ver setzung der Verriegelungselemente 29 in ihre Freigabestellung erreicht, wenn die Be tätigungsmanschette 32 gegenüber der Aufnahmehülse nach hinten versetzt wird. Die Mitnahme der Verriegelungselemente 29 erfolgt mittels eines an der Innenkontur der Betätigungsmanschette 32 angeordneten ringförmigen Anschlagelementes 37 in Form eines scheibenförmigen Bundes. In der Freigabestellung ragen die Verriegelungs elemente 29 nicht mehr in die Aufnahmeöffnung 22 der Aufnahmehülse 21.

Im Mündungsbereich der Aufnahmeöffnung 22 sind drei gleichmäßig verteilt ange ordnete, stiftförmige Drehmitnahmeelemente 40 angeordnet, die radial in die Aufnahme öffnung 22 ragen.

Claims

1. Werkzeughalter für Bohr- und Meißelwerkzeuge, mit einer Aufnahmehülse (1, 21), einem von einem Federelement (11, 31) beaufschlagten ringförmigen Be tätigungselement (10, 30), das mit wenigstens einem in eine kegelige Aufnahmeöffnung (2, 22) einrückbaren Verriegelungselement (9, 29) und einer gegenüber der Aufnahmehülse (1, 21) axial versetzbaren Betätigungsmanschette (12, 32), wobei die Aufnahmehülse (1, 21) wenigstens eine seitliche Durchtrittsöffnung (3, 23) im Bereich der Aufnahmeöffnung (2, 22) aufweist, in der das Verriegelungselement (9, 29) im wesentlichen radial versetzbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmanschette (12, 32) einen, mit dem Betätigungselement (10, 30) zusammenwirkbaren Anschlag (14, 34) aufweist und daß an der Aufnahmehülse (1, 21) und an der Betätigungs manschette (12, 32) Verbindungsmittel zur axialen Festlegung der Betätigungs manschette (12, 32) an der Aufnahmehülse (1, 21) vorgesehen sind.

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anschlag (14, 34) und dem Betätigungselement (10, 30) ein Dämpfungselement (15, 35) angeordnet ist.

3. Werkzeughalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der An schlag (14, 34) als Ringschulter an einer Innenkontur der Betätigungsmanschette (12, 32) ausgebildet ist.

4. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (14, 34) in dem der Mündung der Aufnahmebohrung (4, 24) abgewandten Endbereich der Betätigungsmanschette (12, 32) angeordnet ist und zur Mündung der Aufnahmebohrung (4, 24) hin gewandt ist.

5. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (6,13, 26, 33) als Gewinde ausgebildet sind.

6. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (9) stiftförmig ausgebildet ist.

7. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (29) klinkenartig ausgebildet ist.