WO2014090840A1 - Werkzeughalter - Google Patents

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WO2014090840A1
WO2014090840A1 PCT/EP2013/076153 EP2013076153W WO2014090840A1 WO 2014090840 A1 WO2014090840 A1 WO 2014090840A1 EP 2013076153 W EP2013076153 W EP 2013076153W WO 2014090840 A1 WO2014090840 A1 WO 2014090840A1
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WO
WIPO (PCT)
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insert
axis
tool holder
recess
tube
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2013/076153
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Bader
Aaron Wiedner
Udo Hauptmann
Frank Fritsch
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
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 Hilti AG filed Critical Hilti AG
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Priority to CN201380072895.3A priority patent/CN104994998B/zh
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Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B25D2217/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D2217/003—Details relating to chucks with radially movable locking elements
    • B25D2217/0038—Locking members of special shape
    • B25D2217/0042—Ball-shaped locking members

Definitions

  • the present invention relates to a tool holder for a hand-held rotary hammer or other rotary machine tools.
  • the tool holder of a hammer drill is subject to high wear due to the axially moving chiseling drill in a dusty environment. Webs or ribs, which protrude for a rotational drive of the tool in a receiving space are particularly stressed.
  • the two solutions known below use webs made of a hardened material, which resist the abrasion longer.
  • DE 199 58 342 A1 describes a tool holder for a hammer drill.
  • the tool holder has a base body with a receiving area for a grooved tool.
  • the wall of the receiving area has a recess over the entire length, is pushed into the rod from the front side of the body.
  • a part of the rod protrudes into the receiving area and forms a driving element for the tool.
  • the rod is permanently fixed in the body, preferably by a press fit.
  • the rod is made of a relative to the body comparatively hard material.
  • GB 2395158 A1 describes a tool holder for a hammer drill.
  • the tool holder has a tubular base body with a side wall, are attached to the two inserts with drive ribs.
  • a radial through hole is drilled in the side wall.
  • the through hole consists of two overlapping circular holes.
  • the insert has a pedestal complementary to the passage opening, which is permanently, e.g. by gluing, soldering or welding, is fixed in the through hole.
  • the drive rib is made of sintered carbide, which is mounted on the steel base.
  • the tool holder according to the invention for a hand tool in particular a hand-held hammer drill, has a receiving space extending around an axis for receiving a male end of a tool.
  • the receiving space is formed by a tube coaxial with the axis and an insert.
  • An inner surface of the tube forms part of a wall surface of the receiving space.
  • the tube has a recess piercing the tube along a first direction, the first direction being inclined with respect to the axis.
  • the insert is inserted along the first direction in the recess.
  • a concave inner surface of the insert forms another part of the wall surface of the receiving space.
  • the insert has a rotary driving web for rotary driving protruding from the concave inner surface to the axis.
  • An outgoing from the rotary land and extending through the axis line defines a second direction. This second direction is inclined with respect to the first direction.
  • the attachment of the insert leads to a weakening of the supporting tube.
  • a spatial separation of the weakening of the tube and the arrangement of the rotary driving web is possible and advantageous.
  • the contact surface of the insert on the tube is not limited to the dimensions of the rotary driving web, but significantly larger.
  • the torsional forces exerted on the rotary driving webs are transmitted more evenly through the insert into the pipe, which counteracts the formation of cracks.
  • the recess can pierce the tube once or twice.
  • the orientation of the recess i. the first direction, in the case of an example prismatic recess, is parallel to the surfaces of the recess.
  • orientation is defined as the connecting line through the tip and the middle of a cross section.
  • the insert is preferably prismatic, whereby a shape with any, along an axis constant cross section is called.
  • the axis corresponds to the first direction.
  • one or more surfaces of the insert may be inclined relative to the axis. This applies in particular to the surfaces pointing along the axis.
  • the parallel to the axis extending lateral surfaces on which the rotational support webs are supported are preferably to the axis and parallel to each other.
  • the cross section perpendicular to the axis may decrease monotonically along the first direction. For any arbitrary cross-section applies that this completely surrounds each subsequent in the first direction further cross-section, this is at least equal.
  • the cross section refers to the outer contour of the insert.
  • the recess is preferably complementary trained for the use. The insert can be inserted along the first direction.
  • One embodiment provides that the insert bears against a surface of the recess in the tube opposite to the second direction.
  • the surface of the recess is preferably flat.
  • the insert has a further rotary driving bar, wherein a line extending from the further rotary bar and extending through the axis defines a third direction and wherein the insert bears against the surface of the recess opposite the surface of the recess opposite to the third direction.
  • the two rotary struts are contiguous as part of the insert. The forces resulting from the torques compensate each other along the first direction, whereby the insert is held powerless centered on the axis.
  • An embodiment provides that a lateral surface of the recess in a direction which is perpendicular to the axis and perpendicular to the first direction, spaced by more than half the inner diameter of the tube from the axis.
  • the inner diameter is of course determined in an area away from the recess.
  • the tube is preferably widened in the region of the recess at least on one side on both sides, without being broken at the respective side. This side forms a radially supporting contact surface for use.
  • the concave inner surface of the insert surrounds the axis in an annular manner.
  • the insert can divide the wall surface into three annular sections, which follow one another along the axis.
  • the middle section is completely formed by the insert.
  • an inner diameter of the insert is equal to or greater than an inner diameter of the tube.
  • the insert is preferably loaded only by acting on the webs torques. Radial forces, eg due to bending moments, absorb the pipe. The insert may also partially evade the radially acting forces by sliding the insert in the recess along the first direction.
  • the insert is inserted loosely in the recess. The loose insert facilitates assembly and replacement.
  • a holder of the insert rests against a cover surface of the insert oriented along the first direction in order to hold the insert in the recess.
  • the holder is movable along the axis.
  • the holder can span the top surface, yet a locking and unlocking of the tool with axially movable locking balls is possible.
  • the holder may be formed by a spring-loaded slider for locking elements of the tool holder.
  • the locking balls may fix the insert along the first direction.
  • An embodiment provides that the insert has an exposed cover surface in which a slot extending along the axis and opening up to the receiving space is provided.
  • Fig. 1 a hammer drill
  • Fig. 2 shows a tool holder in longitudinal section in the plane II-II Fig. 3, the tool holder in longitudinal section in the plane III-III
  • Fig. 4 shows a base body of the tool holder in a longitudinal section of the plane II-II
  • Fig. 5 shows a main body of the tool holder in a longitudinal section of the plane III-II
  • Fig. 6 shows the tool holder in cross-section in the plane IV-IV
  • Fig. 7 shows the tool holder in cross-section in the plane V-V
  • Fig. 8 shows the tool holder in longitudinal section in the plane Vl-Vl offset to the axis
  • Fig. 1 shows an example of a chiseling hand tool machine schematically a hammer drill 1.
  • a user can perform the hammer drill 1 by means of a handle 2 and thereby take the hammer drill 1 by means of a system switch 3 in operation.
  • the exemplary hammer drill 1 rotates a drill 4 or another tool continuously about a working axis 5 and thereby strikes the drill 4 in the direction of impact 6 along the working axis 5 in a background.
  • the rotational movement and the impact function can be activated individually by the user.
  • An insertion end 7 of the drill bit 4 is releasably locked in a tool holder 8 of the power tool.
  • the drill bit 4 can be removed in the direction of impact 6 from the tool holder 8.
  • a primary drive of the hammer drill 1 is a motor 9, which drives a hammer mechanism 10 and an output shaft 11.
  • the output shaft 11 rotates the tool holder 8 about the axis 5.
  • the percussion mechanism 10 is, for example, a pneumatic striking mechanism 10.
  • An exciter 12 and a racket 13 are movably guided in the percussion mechanism 10 along the working axis 5, for example in a guide tube 14.
  • the exciter 12 is coupled via an eccentric 15 or a wobble finger to the motor 9 and forced to a periodic, linear movement.
  • An air spring formed by a pneumatic chamber 16 between exciter 12 and racket 13 couples a movement of the racket 13 to the movement of the exciter 12 at.
  • the racket 13 can strike directly on a striking surface of the drill bit 4 or indirectly transfer part of its pulse to the drill bit 4 via a substantially resting intermediate racket 16.
  • the hammer mechanism 10 and preferably the further drive components are arranged within a machine housing 17.
  • FIG. 2 shows the tool holder 8 of the hammer drill 1 in a first longitudinal section along the axis 5 and FIG. 3 in a longitudinal section rotated by 90 °.
  • Figures 6 to 8 show a plurality of perpendicular to the axis 5 extending cross-sections of the tool holder. 8
  • the tool holder 8 has a base body 18, via which the torque is transmitted from the motor 9 to the insertion end 7.
  • the exemplary monolithic base body 18 consists of a tube 19 and a flange 20.
  • the main body 18 is made for example of a steel tube.
  • the tube 19 and the flange 20 are concentric with the working axis 5.
  • a manually operable tool latch 21 is disposed on the tube 19 which locks an inserted into the tube 19 spigot 7.
  • a preferably manually releasable flange lock 22 is arranged around the flange 20, which rotatably couples the flange 20 with the output shaft 11.
  • the tube 19 has a substantially prismatic outer surface, which is preferably derived from a circular cylinder having an outer diameter 23. The outer surface may be withdrawn in a sector or in two diametrically opposite sectors to key surfaces 24 relative to the outer diameter 23.
  • the key surfaces 24 are preferably flat.
  • the other sectors 25 of the outer surface are preferably circular cylindrical.
  • the tube 19 defined by its radially to the axis 5 facing inner surfaces wall surfaces of a receiving space 26 for receiving the insertion end 7.
  • the inner diameter 27 of the receiving space 26 is approximately equal to the diameter of the common SDS-Einsteckendes 7 of hammer drills 4.
  • the length 28 of the tube 19 is sufficient to be able to fully absorb the SDS insertion end 7 with its locking grooves and rotary driving grooves.
  • a striking surface of the male end 7 projects slightly forward beyond the tube 19 to receive the impact of the intermediate beater 29 or beater 13.
  • the tool lock 21 has at least one locking element 30.
  • the locking elements 30 protrude partially into the receiving space 26 and can dodge for insertion and removal of the tool 4 from the receiving space 26 in the radial direction.
  • the tool lock 21 has a sleeve 31 guided on the bushing 31.
  • the bushing 31 is pushed in the locking position over the locking elements 30 such that their radial movement is inhibited and the locking elements 30 are forced into engagement with the receiving space 26.
  • the user can move the bushing 31 along the axis 5 by means of a grip sleeve 32 in order to remove the radial inhibition of the locking elements 30.
  • Examples of the locking elements 30 are balls, cylinders, pivoted pawls.
  • the exemplary tool lock 21 has two locking balls 30 as locking elements.
  • the locking balls 30 are each in a, preferably elongated to the axis 5 parallel, bearing shell 33.
  • the bearing shell 33 is open in the radial direction to the receiving space 26 so that the locking balls 30 protrude into the receiving space 26.
  • the bearing shell 33 is tapered towards the axis 5, so that the locking balls 30 can not fall into the receiving space 26.
  • the locking balls 30 may be movable in the bearing shell 33 along the axis 5.
  • the bearing shell 33 is preferably formed in the flat key surfaces 24.
  • the locking balls 30 are preferably about half of their diameter beyond the key surface 24 addition.
  • An inhibition of the locking balls 30 in the radial direction takes place through a hollow cylindrical inner surface 34 of the bush 31.
  • the bushing 31 overlaps along the axis 5 preferably only with a rear portion of the bearing shell 33.
  • the locking balls 30 can in the front portion radially completely from the receiving space 26th dodge.
  • a slider 35 holds the locking balls 30 in the rear portion, i. within the sleeve 31.
  • the slider 35 is on the tube 19 along the axis 5, relative to the sleeve 31 slidably.
  • a spring 36 pushes the slider 35 for a basic position against the bushing 31.
  • a to the bush 31 facing thrust surface 37 of the slider 35 overlaps in the radial direction at least partially with the locking balls 30.
  • the thrust surface 37 may have a concave curved, for example, Hohlkalotten-shaped contour.
  • the slider 35 is preferably formed as a tube 19 spanning the ring. The slider 35 is guided on the key surfaces 24.
  • the tool holder 8 has a rotational drive for the insertion end 7, which transmits the rotational movement of the tube 19 to the insertion end 7.
  • the rotational drive is formed by one, two or more, preferably prismatic, rotational engagement webs 38.
  • the rotary driving web 38 is aligned parallel to the axis 5.
  • the rotary driving web 38 has its largest dimension along the axis 5 and the preferably trapezoidal cross section of the rotary driving web 38 is constant along the axis 5.
  • the rotary driving bar 38 rises along a vertical direction 39 from the otherwise concave, preferably cylindrical inner surface 40 of the receiving space 26 to the axis 5.
  • the vertical direction 39 is the cylindrical geometry of the tool holder 8 in accordance with cylindrical coordinates defined as follows: the vertical
  • the vertical direction 39 is also perpendicular to the axis 5.
  • the natural understanding of height and vertical direction 39 is obtained by rolling the inner surface 40. Based on a Cartesian coordinate system, each rotary driving web has 38th its own vertical direction 39.
  • the rotary driving web 38 is limited in its determined in the circumferential direction 41 width by two driving surfaces 42.
  • the preferably flat driving surface 42 transmits a torque from the tube 19 to the insertion end 7.
  • the driving surface 42 is substantially parallel to a radial direction; the driving surface 42 lies in a plane with the axis 5.
  • a roof surface 43 of the rotary driving web 38 closes the rotary driving web 38 in the radial direction and defines its height.
  • the roof surface 43 faces the axis 5, in particular, the vertical direction 39 may be perpendicular to the roof surface 43.
  • the illustrated embodiment has an inserted into the tube 19 insert 44, which forms the bearing shells 33 for the locking elements 30 and the Drehit Spotifystege 38 for the rotary driving.
  • the tube 19 has coaxial with the axis 5, a cylindrical cavity which is equal in size to the receiving space 26.
  • the cylindrical shape may comprise circular cylindrical and prismatic with at least sixfold symmetry.
  • the tube 19 is opened along a direction transverse to the axis 5 by a prismatic recess 45 (see Figures 4 and 5).
  • the recess 45 may be one or two opposing ones Form openings 46 through the wall of the tube 19.
  • the opening has an edge closed about the alignment axis 47.
  • the recess 45 has a front surface 48 pointing in the removal direction 6 and a rear surface 49 facing the removal direction 6.
  • Two lateral surfaces 50 of the recess 45 connect the front surface 48 to the rear surface 49.
  • the surfaces 48, 49, 50 are parallel to an alignment axis 47.
  • the alignment axis 47 defines the orientation of the recess 45 and the surfaces 50 delimiting it.
  • the alignment axis 47 may be determined based on the connecting line of the center (centroid) of the opening on the outside of the tube 19 and on the inside of the tube 19.
  • the recess 45 may also be formed in the shape of a truncated pyramid.
  • the surfaces 48, 49, 50 are inclined relative to each other such that a cross section enclosed by them monotonically decreases in a direction along the alignment axis 47.
  • the recess 45 expands the cavity of the tube 19 with respect to the inner diameter 27 preferably in all directions within a plane perpendicular to the axis 5.
  • a distance 51 of the lateral surfaces 50 is preferably greater than the inner diameter 27.
  • the cylindrical inner surface of the tube 19 can be divided by the recess 45 in two completely separated from each other front cylindrical inner surface 52 and a rear cylindrical inner surface 53.
  • the outer contour of the insert 44 is formed complementary to the recess 45.
  • the exemplary insert 44 has a substantially cuboidal outer contour, with an example, front rounded end face.
  • the along the alignment axis 47 and along the axis 5 extending side surfaces 54 are preferably flat against the complementary lateral surfaces of the recess 45.
  • the side surfaces 54 may be parallel to at least one of the axis 5 and the alignment axis 47.
  • a width 55 and a height 56 of the insert 44 are greater than the diameter 27 of the receiving space 26.
  • the height 56 is determined along the alignment axis 47 and the width 55 perpendicular to the alignment axis 47 in each case in a projection on a plane perpendicular to the axis 5 ,
  • a length 57 of the insert 44, ergo the recess 45, is less than the length 28 of the cylindrical tube 19.
  • the insert 44 has a coaxial with the axis 5 extending cavity.
  • the inner surface 58 of the insert 44 is substantially concave, preferably cylindrical.
  • An inner diameter 59 of the insert 44 is equal to or slightly larger than the inner diameter 27 of the tube 19th
  • the tool receiving space 26 is composed of two or three sections.
  • a portion 60 forms the cavity of the insert 44.
  • the front Cylindrical inner surface 52 of tube 19 may have a front portion 61 adjacent to insert 44 and rear cylindrical inner surface 53 of tube 19 may form a rear portion 62 adjacent to insert 44.
  • the outer sections 61, 62 formed by the tube 19 preferably have a slightly smaller inner diameter 27, whereby bending forces acting on the tool transversely to the axis 5 are transmitted directly to the tube 19 and the base body 18 without loading the insert 44.
  • the tube 19 may be formed of a correspondingly tough steel.
  • the height 56 i. the dimension along the alignment axis 47, the insert 44 is approximately equal to the corresponding outer dimension 63 of the tube 19.
  • the exposed outer surfaces 64 (top surfaces) of the insert 44 are largely flush with the base body 18 from, here by way of example with the flat key surfaces 24.
  • the above described bearing shell 33 for the locking ball 30 is formed in one or both top surfaces 64.
  • the top surfaces 64 of the insert 44 are preferably flat.
  • the insert 44 is formed with the rotary driving webs 38.
  • all Drehit Vietnamesestege 38 of the tool holder 8 are part of the insert 44.
  • Number, geometry and orientation of the rotary driving webs 38 is as described above.
  • the rotary driving web 38 project from the concave inner surface 58 of the insert 44 in the vertical direction 39.
  • the vertical direction 39 extends on the respective connecting line from the rotary driving web 38 to the axis 5.
  • the vertical direction 39 of at least one or preferably all rotary driving webs 38 is inclined, for example perpendicular, to the alignment axis 47 of the recess 45.
  • the rotary driving web 38 is supported on the tube 19 in its vertical direction 39.
  • the vertical direction 39 of the rotary trip bar 38 extends through the side surface 54 of the insert 44 concealed by the tube 19 and not through the exposed top surface 64.
  • the roof surface 43 of the rotary trip bar 38 is partially or entirely off the axis 5 preferably completely away from the axis 5.
  • the relative inclination of the two directions 39, 47 is determined in a projection on the plane perpendicular to the axis 5, if the alignment axis 47 should not be perpendicular to the axis 5.
  • the insert 44 with the rotary driving webs 38 is preferably monolithic.
  • Monolithic is to be understood as the opposite of a body composed of two or more parts.
  • the monolithic insert 44 has no joining zones, neither positive, non-positive nor material-locking, eg by soldering, gluing, welding, Art.
  • the insert 44 is formed from a blank.
  • the insert 44 is preferably located loosely in the recess 45 so as to be removable from the base body 18 if required without assembly tools.
  • the insert 44 is not attached in a material-locking manner, eg glued, soldered, welded, fixed in the tube 19. Once a hammer drill 4 is inserted into the receiving space 26 and thus pushed through the cylindrical cavity of the insert 44, the insert 44 is stabilized.
  • the slider 35 may further be configured to hold the insert 44 in position.
  • the slider encloses annularly the tube 19 of the base body 18 and has an inner contour 65 which rests against the top surfaces 64 of the insert 44.
  • the slider 35 is arranged approximately centrally to the insert 44.
  • the length 57 of the insert 44 is further designed so that when inserting the hammer drill 4, the slider 35 is not pushed down from the insert 44.
  • the recess 45 may be closed along the alignment axis 47 on one side by a bottom, i. be cup-shaped. A thickness of the bottom is equal to or less than the wall thickness of the tube 19.
  • the associated insert 44 encloses annularly the receiving space 26.
  • the insert 44 has only one exposed top surface 64 and a bearing shell 33. Further, the insert 44 has within its cavity one or more rotational engagement webs 38 for the rotary drive.
  • the assemblies of the flange lock 22 and the tool lock 21 can be removed from the main body 18. This is particularly useful for replacing the two actuating sleeves 66, 32, the locking balls 30 and possibly the insert 44.
  • the actuating sleeve 32 is supported on an axially immovable securing bracket 68 by means of an end face 67 pointing in the withdrawal direction 6.
  • the securing bracket 68 is seated in a groove 69, which is provided along the circumference at a tool-side end of the main body 18.
  • the exemplary actuating sleeve 32 has an annular or hollow cylindrical projection 70 which encloses the securing bracket 68 in the radial direction.
  • a radial clearance between the circlip 68 and the projection 70 is less than a depth of the groove 69, whereby the circlip 68 is caught in the groove 69.
  • the projection 70 with its radial inner surface 71 can lie directly against the securing bow 68.
  • the user can use the actuating sleeve 32 move axially against a spring 36 to release the securing bracket 68 in the radial direction and to withdraw the securing bracket 68 from the groove 69.
  • the safety bracket 68 is constructed substantially symmetrical.
  • a web 72 connects two opposite clamping legs 73.
  • the two clamping legs 73 engage in the groove 69 of the base body 18 a.
  • the web 72 may also engage or be exposed in the groove 69.
  • the tube 19 is only partially enclosed by the securing bracket 68 in order to be able to remove it without great effort.
  • the clamping legs 73 are to be spread slightly to avoid accidental falling out.
  • the enclosed angle 74 is less than 250 degrees and is preferably in the range between 210 degrees and 240 degrees.
  • the angle 74 is measured on the groove bottom 75 between the two along the circumferential direction 41 outermost of the clamping legs 73 touched points 76.
  • the inner contour of the securing bracket 68 between the two points 76 is preferably largely circular-segment-shaped, and lies continuously against the groove bottom 75.
  • the forwardly facing in the insertion direction portions 77 of the clamping legs 73 define an opening 78 of the securing bracket 68.
  • the front portions 77 are pushed over in the insertion direction over the groove bottom 75 and therefore exposed.
  • the opening width 78 i. the distance 78 of the clamping legs 73, is in the range of at least 80%, preferably between 87% and 97%, of the diameter 79 of the groove 69th
  • the safety bracket 68 has a handle.
  • the handle is arranged on the side opposite the base body 18 of the web 72.
  • the exemplary handle 80 consists of two lugs 80, each beginning at one end of the web 72 and spaced in the radial direction of the web 72 in the circumferential direction 41 converge. The tips of the two lugs 80 may be separated by a gap 81.
  • the user may, for example, with a screwdriver or other flat tool in the 72 surrounded by the web 72 and handle 80 slot 82 to lift the safety bracket 68 from the groove 69.
  • the securing bracket 68 is preferably plate-shaped.
  • the clamping legs 73 have a width, measured in the radial direction 39, which is significantly greater than the thickness, measured along the axis 5, of the securing bracket 68.
  • a width of the web 72 is less than the width of the clamping legs 73rd
  • the securing bracket 68 may have a pin 83 projecting from the web 72 in the radial direction to the axis 5.
  • the main body 18 has a corresponding recess 84 to accommodate the mandrel 83.
  • the recess 84 is, at least in the circumferential direction, approximately positively to the mandrel 83.
  • the circlip 68 is prevented from rotating about the working axis 5 and thus has a fixed azimuth, ie a fixed angular orientation.
  • the handle 80 and the locking balls 30 have, for example, the same azimuth and lie in alignment parallel to the working axis 5.
  • An outer contour of the base body 18 is provided with the flattened key surface 24 in the region of the locking balls 30.
  • the flattened key surface 24 is preferably extended up to the annular groove 69. In front of the slot 82 is thereby a cavity 60 between the bushing 31 and the key surface 24, in which the user can insert the puller.
  • the circlip 68 finds particular attention in the illustrated embodiment with the removable insert 44. Further, there is an interest in the securing bracket 68 in a one-piece receiving space 85, the entire wall surface 86 is formed by a tube 87 of the base body 88.
  • a cover 89 made of a soft plastic is attached to the tip of the base body 18 and protects the two latches 21, 22 from dust.
  • the cover 89 can be pulled off the base body 18 by hand.
  • the exemplary flange 20 can be pushed onto the output shaft 11.
  • the releasable flange lock 22 allows the flange 20 to apply torsionally rigidly to the output shaft 11 and to release it without tools.
  • the flange lock 22 has a plurality of coupling balls 90 or coupling pins which engage through radial openings 46 of the flange 20 in corresponding recesses of the output shaft 11.
  • An actuating sleeve 66 of the flange lock 22 is placed on the flange 20 and movable along the working axis 5.
  • a spring 36 holds the actuating sleeve 66 in a locking position in which a radial movement of the coupling balls 90 is inhibited and thus they are forced into engagement with the output shaft 11.
  • the user can move the actuating sleeve 66, preferably in withdrawal direction 6 of the tool 4 against the spring 36 until the coupling balls 90 can radially escape and disengage.
  • the tool holder 8 can be removed.
  • the removable tool holder 8 is a preferred embodiment for many applications, a permanent connection or detachable only by tool connection of the body 18 to the output shaft 11 for other applications is advantageous, for example, for a simple and compact design.
  • the main body 18 can be formed integrally with a guide tube of the intermediate racket 16 or the racket 13, for example.

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Abstract

Der erfindungsgemäße Werkzeughalter (8) für eine Handwerkzeugmaschine (1) hat einen um eine Achse (5) verlaufenden Aufnahmeraum (26) zum Aufnehmen eines Einsteckendes (7) eines Werkzeugs (4). Der Aufnahmeraum (26) wird von einem zu der Achse (5) koaxialen Rohr (19) und einem Einsatz (43) gebildet. Eine Innenfläche (51, 52) des Rohrs (19) bildet einen Teil (60, 61) einer Wandfläche (39) des Aufnahmeraums (26) bildet. Das Rohr (19) hat eine längs einer ersten Richtung (46) das Rohr (19) durchstechende Aussparung (44), wobei die erste Richtung (46) gegenüber der Achse (5) geneigt ist. Der Einsatz (43) ist der längs der ersten Richtung (46) in die Aussparung (44) eingesetzt. Eine konkave Innenfläche (57) des Einsatzes (43) bildet einen weiteren Teil (59) der Wandfläche (39) des Aufnahmeraums (26). Ferner hat der Einsatz (43) einen von der konkaven Innenfläche (57) zu der Achse (5) vorstehenden Drehmitnahmesteg (37) für eine Drehmitnahme. Eine von dem Drehmitnahmesteg (37) ausgehende und durch die Achse (5) verlaufende Linie definiert eine zweite Richtung (38). Diese zweite Richtung (38) ist gegenüber der ersten Richtung (46) geneigt.

Description

Werkzeughalter
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für einen handgehaltenen Bohrhammer oder andere drehende Werkzeugmaschinen.
Der Werkzeughalter eines Bohrhammer unterliegt einem hohen Verschleiß aufgrund des axial bewegten meißelnden Bohrers in einer staubigen Umgebung. Stege oder Rippen, die für eine Drehmitnahme des Werkzeugs in einen Aufnahmeraum vorstehen, sind besonders belastet. Die beiden nachfolgend bekannten Lösungen nutzen Stege aus einem gehärteten Material, welche dem Abrieb länger widerstehen. DE 199 58 342 A1 beschreibt einen Werkzeughalter für einen Bohrhammer. Der Werkzeughalter hat einen Grundkörper mit einem Aufnahmebereich für ein Nutenschaftwerkzeug. Die Wandung des Aufnahmebereichs hat über die gesamte Länge eine Ausnehmung, in die Stab von der Stirnseite des Grundkörpers aus eingeschoben ist. Ein Teil des Stabs ragt in den Aufnahmebereich hinein und bildet ein Mitnahmeelement für das Werkzeug. Der Stab wird dauerhaft in dem Grundkörper befestigt, vorzugsweise durch einen Presssitz. Der Stab ist aus einem gegenüber dem Grundkörper vergleichsweise hartem Material.
GB 2395158 A1 beschreibt einen Werkzeughalter für einen Bohrhammer. Der Werkzeughalter hat einen rohrförmigen Grundkörper mit einer Seitenwand, an der zwei Einsätze mit Antriebsrippen befestigt sind. Für jeden der Einsätze ist eine radiale Durchgangsöffnung in die Seitenwand gebohrt. Die Durchgangsöffnung besteht aus zwei überlappenden kreisförmigen Bohrungen. Der Einsatz hat eine zu der Durchgangsöffnung komplementären Sockel, welcher dauerhaft, z.B. durch Kleben, Löten oder Schweißen, in der Durchgangsöffnung befestigt ist. Die Antriebsrippe ist aus gesintertem Hartmetall, das auf dem stählernen Sockel befestigt ist.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG Der erfindungsgemäße Werkzeughalter für eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere einen handgehaltenen Bohrhammer, hat einen um eine Achse verlaufenden Aufnahmeraum zum Aufnehmen eines Einsteckendes eines Werkzeugs. Der Aufnahmeraum wird von einem zu der Achse koaxialen Rohr und einem Einsatz gebildet. Eine Innenfläche, des Rohrs bildet einen Teil, einer Wandfläche des Aufnahmeraums. Das Rohr hat eine längs einer ersten Richtung das Rohr durchstechende Aussparung, wobei die erste Richtung gegenüber der Achse geneigt ist. Der Einsatz ist der längs der ersten Richtung in die Aussparung eingesetzt. Eine konkave Innenfläche des Einsatzes bildet einen weiteren Teil der Wandfläche des Aufnahmeraums. Ferner hat der Einsatz einen von der konkaven Innenfläche zu der Achse vorstehenden Drehmitnahmesteg für eine Drehmitnahme. Eine von dem Drehmitnahmesteg ausgehende und durch die Achse verlaufende Linie definiert eine zweite Richtung. Diese zweite Richtung ist gegenüber der ersten Richtung geneigt.
Die Befestigung des Einsatzes führt zu einer Schwächung des tragenden Rohrs. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine räumliche Separierung der Schwächung des Rohrs und der Anordnung des Drehmitnahmestegs möglich und vorteilhaft ist. Die Anlagefläche des Einsatzes an dem Rohr ist nicht auf die Abmessungen des Drehmitnahmestegs begrenzt, sondern deutlich größer. Die über die Drehmitnahmestege ausgeübten Torsionskräfte werden durch den Einsatz gleichmäßiger in das Rohr übertragen, wodurch einer Rissbildung entgegengewirkt wird.
Die Aussparung kann das Rohr einmal oder zweimal durchstechen. Die Orientierung der Aussparung, d.h. die erste Richtung, ist bei einer beispielsweise prismatischen Aussparung die Parallele zu den Flächen der Aussparung. Bei einer beispielsweise pyramidenförmigen oder kegelförmigen Aussparung ist Orientierung als die Verbindungslinie durch die Spitze und die Mitte eines Querschnitts definiert.
Die Einsatz ist vorzugsweise prismatisch, womit eine Gestalt mit einem beliebigen, längs einer Achse gleichbleibenden Querschnitt bezeichnet wird. Die Achse entspricht der ersten Richtung. Alternativ können eine oder mehrere Flächen des Einsatzes gegenüber der Achse geneigt sein. Dies gilt insbesondere für die längs der Achse weisenden Flächen. Die parallel zu der Achse verlaufenden seitlichen Flächen, an welchen sich die Drehmitnahmestege abstützen, sind vorzugsweise zu der Achse und zueinander parallel. Der Querschnitt senkrecht zu der Achse kann sich längs der ersten Richtung monoton verringern. Zu jedem beliebigen Querschnitt gilt, dass dieser jeden in der ersten Richtung nachfolgenden weiteren Querschnitt vollständig umfängt, diesem zumindest gleich ist. Der Querschnitt bezieht sich dabei auf die Außenkontur des Einsatzes. Die Aussparung ist vorzugsweise komplementär zu dem Einsatz ausgebildet. Der Einsatz kann entlang der ersten Richtung eingeschoben werden.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Einsatz entgegen der zweiten Richtung in dem Rohr an einer Fläche der Aussparung anliegt. Die Fläche der Aussparung ist vorzugsweise eben.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Einsatz einen weiteren Drehmitnahmesteg aufweist, wobei eine von dem weiteren Drehmitnahmesteg ausgehende und durch die Achse verlaufende Linie eine dritte Richtung definiert und wobei der Einsatz entgegen der dritten Richtung an einer der Fläche der Aussparung gegenüberliegenden Fläche der Aussparung anliegt. Die beiden Drehmitnahmestege sind als Teil des Einsatzes zusammenhängend. Die aus den Drehmomenten resultierenden Kräfte kompensieren einander längs der ersten Richtung, wodurch der Einsatz kraftlos auf der Achse zentriert gehalten wird. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass eine seitliche Fläche der Aussparung in einer Richtung, welche senkrecht zu der Achse und senkrecht zu der ersten Richtung ist, um mehr als den halben Innendurchmesser des Rohrs von der Achse beabstandet ist. Der Innendurchmesser ist selbstredend in einem Bereich abseits der Aussparung bestimmt. Das Rohr ist im Bereich der Aussparung zumindest auf einer Seite vorzugsweise auf beiden Seiten aufgeweitet, ohne an der jeweiligen Seite durchbrochen zu sein. Diese Seite bildet eine in radialer Richtung abstützende Anlagefläche für den Einsatz.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die konkave Innenfläche des Einsatzes die Achse ringförmig umschließt. Der Einsatz kann die Wandfläche in drei längs der Achse aufeinanderfolgende ringförmige Abschnitte,, unterteilen. Der mittlere Abschnitt ist vollständig von dem Einsatz gebildet.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass ein Innendurchmesser des Einsatzes gleich oder größer einem Innendurchmesser des Rohrs ist. Der Einsatz wird vorzugsweise nur über auf die Stege wirkenden Drehmomente belastet. Radial wirkende Kräfte, z.B. aufgrund von Biegemomenten, nimmt das Rohr auf. Der Einsatz kann den radial wirkenden Kräften zum Teil auch ausweichen, indem der Einsatz in der Aussparung längs der ersten Richtung gleitet. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Einsatz lose in die Aussparung eingesetzt ist. Der lose Einsatz erleichtert Montage und Austausch. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass eine Halterung des Einsatzes an einer längs der ersten Richtung orientierten Deckfläche des Einsatzes anliegt, um den Einsatz in der Aussparung zu halten. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Halterung längs der Achse beweglich ist. Die Halterung kann die Deckfläche überspannen, dennoch ist eine Verriegelung und Entriegelung des Werkzeugs mit axial beweglichen Verriegelungskugeln möglich. Die Halterung kann durch einen federbelasteten Schieber für Verriegelungselemente des Werkzeughalters gebildet sein. Alternativ können die Verriegelungskugeln den Einsatz längs der ersten Richtung fixieren.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Einsatz eine freiliegende Deckfläche aufweist, in welcher ein längs der Achse verlaufender und bis zu dem Aufnahmeraum öffnender Schlitz vorgesehen ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsformen und Figuren. In den Figuren zeigen:
Fig. 1 einen Bohrhammer
Fig. 2 einen Werkzeughalter im Längsschnitt in der Ebene II-II Fig. 3 den Werkzeughalter im Längsschnitt in der Ebene III-III
Fig. 4 einen Grundkörper des Werkzeughalters im Längsschnitt der Ebene II-II Fig. 5 einen Grundkörper des Werkzeughalters im Längsschnitt der Ebene III-II
Fig. 6 den Werkzeughalter im Querschnitt in der Ebene IV-IV
Fig. 7 den Werkzeughalter im Querschnitt in der Ebene V-V Fig. 8 den Werkzeughalter im Längsschnitt in der Ebene Vl-Vl versetzt zu der Achse
Fig. 9 den Werkzeughalter im Querschnitt in der Ebene Vll-Vll Fig. 10 einen alternativen Grundkörper des Werkzeughalters
Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen in den Figuren indiziert, soweit nicht anders angegeben. Die relative Lage entlang der Achse einzelner Elemente wird nachfolgend mit vorne und hinten angegeben. Hierbei wird auf die Arbeitsrichtung, typischerweise gleich der Blickrichtung des Anwenders, während der Nutzung der Handwerkzeugmaschine abgestellt. Synonym bezeichnen maschinenseitig vorne bzw. werkzeugseitig hinten. Die radiale Richtung bezieht sich soweit nicht anders angegeben auf die Achse des Werkzeughalters.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Fig. 1 zeigt als Beispiel einer meißelnden Handwerkzeugmaschine schematisch einen Bohrhammer 1. Ein Anwender kann den Bohrhammer 1 mittels eines Handgriffs 2 führen und dabei mittels eines Systemschalters 3 den Bohrhammer 1 in Betrieb nehmen. Der beispielhafte Bohrhammer 1 dreht einen Bohrer 4 oder ein anderes Werkzeug kontinuierlich um eine Arbeitsachse 5 und schlägt dabei den Bohrer 4 in Schlagrichtung 6 längs der Arbeitsachse 5 in einen Untergrund. Vorzugsweise sind die Drehbewegung und die Schlagfunktion durch den Anwender einzeln aktivierbar. Ein Einsteckende 7 des Bohrmeißels 4 ist in einem Werkzeughalter 8 der Handwerkzeugmaschine lösbar verriegelt. Der Bohrmeißel 4 kann in Schlagrichtung 6 aus dem Werkzeughalter 8 entnommen werden. Einen primären Antrieb des Bohrhammers 1 bildet ein Motor 9, welcher ein Schlagwerk 10 und eine Abtriebswelle 11 antreibt. Die Abtriebswelle 11 dreht den Werkzeughalter 8 um die Achse 5.
Das Schlagwerk 10 ist beispielsweise ein pneumatisches Schlagwerk 10. Ein Erreger 12 und ein Schläger 13 sind in dem Schlagwerk 10 längs der Arbeitsachse 5, z.B. in einem Führungsrohr 14, beweglich geführt. Der Erreger 12 ist über einen Exzenter 15 oder einen Taumelfinger an den Motor 9 angekoppelt und zu einer periodischen, linearen Bewegung gezwungen. Eine Luftfeder gebildet durch eine pneumatische Kammer 16 zwischen Erreger 12 und Schläger 13 koppelt eine Bewegung des Schlägers 13 an die Bewegung des Erregers 12 an. Der Schläger 13 kann direkt auf eine Schlagfläche des Bohrmeißels 4 aufschlagen oder mittelbar über einen im Wesentlichen ruhenden Zwischenschläger 16 einen Teil seines Impuls auf den Bohrmeißel 4 übertragen. Das Schlagwerk 10 und vorzugsweise die weiteren Antriebskomponenten sind innerhalb eines Maschinengehäuses 17 angeordnet. Fig. 2 zeigt den Werkzeughalter 8 des Bohrhammers 1 in einem ersten Längsschnitt entlang der Achse 5 und Fig. 3 in einem um 90 gedreht liegenden Längsschnitt. Figuren 6 bis 8 zeigen mehrere senkrecht zur Achse 5 verlaufende Querschnitte des Werkzeughalters 8.
Der Werkzeughalter 8 hat einen Grundkörper 18, über den das Drehmoment von dem Motor 9 auf das Einsteckende 7 übertragen wird. Der beispielhafte monolithische Grundkörper 18 besteht aus einem Rohr 19 und einem Flansch 20. Der Grundkörper 18 ist beispielsweise aus einem Stahlrohr gefertigt. Das Rohr 19 und der Flansch 20 sind konzentrisch zu der Arbeitsachse 5. Eine händisch betätigbar Werkzeugverriegelung 21 ist auf dem Rohr 19 angeordnet, welche ein in das Rohr 19 eingesetztes Einsteckende 7 verriegelt. Eine vorzugsweise händisch lösbare Flanschverriegelung 22 ist um den Flansch 20 angeordnet, welche den Flansch 20 drehfest mit der Abtriebswelle 11 koppelt. Das Rohr 19 hat eine weitgehend prismatische Außenfläche, die vorzugsweise von einem Kreiszylinder mit einem Außendurchmesser 23 abgeleitet ist. Die Außenfläche kann in einem Sektor oder in zwei diametral gegenüberliegenden Sektoren zu Schlüsselflächen 24 gegenüber dem Außendurchmesser 23 zurückgenommen sein. Die Schlüsselflächen 24 sind vorzugsweise eben. Die anderen Sektoren 25 der Außenfläche sind vorzugsweise kreiszylindrisch.
Das Rohr 19 definiert durch seine radial zur Achse 5 weisenden Innenflächen Wandflächen eines Aufnahmeraums 26 zum Aufnehmen des Einsteckendes 7. Der Innendurchmesser 27 des Aufnahmeraums 26 ist etwa gleich dem Durchmesser des gängigen SDS-Einsteckendes 7 von Hammerbohrern 4. Die Länge 28 des Rohrs 19 ist ausreichend um das SDS- Einsteckende 7 mit dessen Verriegelungsnuten und Drehmitnahmenuten vollständig aufnehmen zu können. Eine Schlagfläche des Einsteckendes 7 steht etwas nach vorne über das Rohr 19 hinaus, um den Schlag des Zwischenschlägers 29 oder Schlägers 13 aufzunehmen.
Die Werkzeugverriegelung 21 hat wenigstens ein Verriegelungselement 30. Die Verriegelungselemente 30 ragen teilweise in den Aufnahmeraum 26 hin und können zum Einsetzung und Entnehmen des Werkzeugs 4 aus dem Aufnahmeraum 26 in radialer Richtung ausweichen. Die Werkzeugverriegelung 21 hat eine auf dem Rohr 19 geführte Buchse 31. Die Buchse 31 ist in der Verriegelungsstellung derart über die Verriegelungselemente 30 geschoben, dass deren radiale Bewegung gehemmt ist und die Verriegelungselemente 30 in Eingriff mit dem Aufnahmeraum 26 gezwungen sind. Der Anwender kann die Buchse 31 mittels einer Griffhülse 32 längs der Achse 5 verschieben, um die radiale Hemmung der Verriegelungselemente 30 aufzuheben. Beispiele für die Verriegelungselemente 30 sind Kugeln, Zylinder, schwenkbare Klinken. Die beispielhafte Werkzeugverriegelung 21 hat zwei Verriegelungskugeln 30 als Verriegelungselemente. Die Verriegelungskugeln 30 liegen jeweils in einer, vorzugweise länglichen zu der Achse 5 parallelen, Lagerschale 33. Die Lagerschale 33 ist in radialer Richtung zu dem Aufnahmeraum 26 derart offen, dass die Verriegelungskugeln 30 in den Aufnahmeraum 26 hineinragen. Die Lagerschale 33 ist zu der Achse 5 hin verjüngt, damit die Verriegelungskugeln 30 nicht in den Aufnahmeraum 26 hineinfallen können. Die Verriegelungskugeln 30 können in der Lagerschale 33 längs der Achse 5 beweglich sein. Die Lagerschale 33 ist vorzugsweise in den ebenen Schlüsselflächen 24 ausgebildet. Die Verriegelungskugeln 30 stehen vorzugsweise etwa um die Hälfte ihres Durchmessers über die Schlüsselfläche 24 hinaus.
Eine Hemmung der Verriegelungskugeln 30 in radialer Richtung erfolgt durch eine hohlzylindrische Innenfläche 34 der Buchse 31. Die Buchse 31 überlappt längs der Achse 5 vorzugsweise nur mit einem hinteren Teilbereich der Lagerschale 33. Die Verriegelungskugeln 30 können in dem vorderen Teilbereich radial vollständig aus dem Aufnahmeraum 26 ausweichen. Ein Schieber 35 hält die Verriegelungskugeln 30 in dem hinteren Teilbereich, d.h. innerhalb der Buchse 31. Der Schieber 35 ist auf dem Rohr 19 längs der Achse 5, relativ zu der Buchse 31 verschiebbar. Eine Feder 36 drückt den Schieber 35 für eine Grundstellung gegen die Buchse 31. Eine zur der Buchse 31 weisende Schubfläche 37 des Schiebers 35 überlappt in radialer Richtung wenigstens teilweise mit den Verriegelungskugeln 30. Sofern die Verriegelungskugeln 30 in dem vorderen Teilbereich der Lagerschale 33 sind, berührt die Schubfläche 37 die Verriegelungskugeln 30. Die Schubfläche 37 kann eine konkav gebogene, beispielsweise Hohlkalotten-förmige, Kontur aufweisen. Der Schieber 35 ist vorzugsweise als ein das Rohr 19 umspannender Ring ausgebildet. Der Schieber 35 ist auf den Schlüsselflächen 24 geführt.
Beim Einsetzen des Werkzeugs 4 wird der Schieber 35 mittelbar durch die Verriegelungskugeln 30 gegen die Federkraft von der Buchse 31 entfernt, die Verriegelungskugeln 30 können in den vorderen Teilbereich der Lagerschale 33 gleiten und in radialer Richtung dem Einsteckende 7 ausweichen. Sobald das Einsteckende 7 vollständig eingesetzt ist, fallen die Verriegelungskugeln 30 in die Verriegelungsnuten des Einsteckendes 7 und der Schieber 35 schiebt getrieben durch die Feder 36 die Verriegelungskugeln 30 unter die Buchse 31. Der Werkzeughalter 8 hat eine Drehmitnahme für das Einsteckende 7, welche die Drehbewegung des Rohrs 19 auf das Einsteckende 7 überträgt. Die Drehmitnahme ist durch ein, zwei oder mehrere vorzugsweise prismatische Drehmitnahmestege 38 ausgebildet. Der Drehmitnahmesteg 38 ist parallel zu der Achse 5 ausgerichtet. Der Drehmitnahmesteg 38 hat seine größte Abmessung längs der Achse 5 und der vorzugsweise trapezförmige Querschnitt des Drehmitnahmestegs 38 ist längs der Achse 5 konstant.
Der Drehmitnahmesteg 38 erhebt sich längs einer vertikalen Richtung 39 von der ansonsten konkaven, vorzugsweise zylindrischen Innenfläche 40 des Aufnahmeraums 26 zu der Achse 5. Die vertikale Richtung 39 sei die zylindrische Geometrie des Werkzeughalters 8 berücksichtigend in Anlehnung an zylindrische Koordinaten wie folgt definiert: die vertikale Richtung 39 verläuft von dem Drehmitnahmesteg 38 in die Achse 5. Die vertikale Richtung 39 steht ferner senkrecht auf der Achse 5. Das natürliche Verständnis von Höhe und vertikaler Richtung 39 erhält man durch Abrollen der Innenfläche 40. Bezogen auf ein kartesisches Koordinatensystem hat jeder Drehmitnahmesteg 38 seine eigene vertikale Richtung 39.
Der Drehmitnahmesteg 38 wird in seiner in Umfangsrichtung 41 bestimmten Breite durch zwei Mitnahmeflächen 42 begrenzt. Die vorzugsweise ebene Mitnahmefläche 42 überträgt ein Drehmoment von dem Rohr 19 auf das Einsteckende 7. Die Mitnahmefläche 42 ist im wesentlichen parallel zu einer radialen Richtung; die Mitnahmefläche 42 liegt in einer Ebene mit der Achse 5. Eine Dachfläche 43 des Drehmitnahmestegs 38 schließt den Drehmitnahmesteg 38 in radialer Richtung ab und definiert dessen Höhe. Die Dachfläche 43 ist der Achse 5 zugewandt, insbesondere kann die vertikale Richtung 39 senkrecht zu der Dachfläche 43 sein.
Die dargestellte Ausführungsform hat einen in das Rohr 19 eingelegten Einsatz 44, welcher die Lagerschalen 33 für die Verriegelungselemente 30 und die Drehmitnahmestege 38 für die Drehmitnahme ausbildet.
Das Rohr 19 hat koaxial zu der Achse 5 einen zylindrischen Hohlraum, der in seinen Abmessungen gleich dem Aufnahmeraum 26 ist. Die zylindrische Form kann kreiszylindrisch und prismatisch mit einer wenigstens sechszähligen Symmetrie umfassen.
Das Rohr 19 ist längs einer quer zu der Achse 5 durch eine prismatische Aussparung 45 geöffnet (vgl. Fig. 4 und 5). Die Aussparung 45 kann eine oder zwei gegenüberliegende Öffnungen 46 durch die Wand des Rohrs 19 ausbilden. Die Öffnung hat einen um die Ausrichtungsachse 47 geschlossenen Rand. Die Aussparung 45 hat eine in Entnahmerichtung 6 weisende, vordere Fläche 48 und eine entgegen der Entnahmerichtung 6 weisende, hintere Fläche 49. Zwei seitliche Flächen 50 der Aussparung 45 verbinden die vordere Fläche 48 mit der hinteren Fläche 49. Die Flächen 48, 49, 50 sind parallel zu einer Ausrichtungsachse 47. Die Ausrichtungsachse 47 gibt die Orientierung der Aussparung 45 und der sie begrenzender Flächen 50 vor. Beispielhaft kann die Ausrichtungsachse 47 basierend als Verbindungslinie der Mitte (Flächenschwerpunkt) der Öffnung an der Außenseite des Rohrs 19 und an der Innenseite des Rohrs 19 bestimmt werden. Die Aussparung 45 kann auch pyramidenstumpf-förmig ausgebildet sein. Die Flächen 48, 49, 50 sind derart gegenüber einander geneigt, dass sich ein von ihnen umschlossener Querschnitt in einer Richtung längs der Ausrichtungsachse 47 monoton verringert. Die Aussparung 45 erweitert den Hohlraum des Rohrs 19 gegenüber dem Innendurchmesser 27 vorzugsweise in allen Richtungen innerhalb einer Ebene senkrecht zu der Achse 5. Insbesondere ist vorzugsweise ein Abstand 51 der seitlichen Flächen 50 zueinander größer als der Innendurchmesser 27. Die zylindrische Innenfläche des Rohrs 19 kann durch die Aussparung 45 in zwei voneinander vollständig separierte vordere zylindrische Innenfläche 52 und eine hintere zylindrische Innenfläche 53 unterteilt sein. Die Außenkontur des Einsatzes 44 ist komplementär zu der Aussparung 45 ausgebildet. Der beispielhafte Einsatz 44 hat eine im wesentlichen quaderförmige Außenkontur, mit einer beispielsweise vorderen gerundeten Stirnseite. Die längs der Ausrichtungsachse 47 und längs der Achse 5 verlaufenden Seitenflächen 54 liegen vorzugsweise flächig an den komplementären seitlichen Flächen der Aussparung 45 an. Die Seitenflächen 54 können wenigstens zu einer von der Achse 5 und der Ausrichtungsachse 47 parallel sein.
Eine Breite 55 und eine Höhe 56 des Einsatzes 44 sind größer als der Durchmesser 27 des Aufnahmeraums 26. Die Höhe 56 wird längs der Ausrichtungsachse 47 und die Breite 55 senkrecht zu der Ausrichtungsachse 47 jeweils in einer Projektion auf eine Ebene senkrecht zu der Achse 5 bestimmt. Eine Länge 57 des Einsatzes 44, ergo der Aussparung 45, ist geringer als die Länge 28 des zylindrischen Rohrs 19. Der Einsatz 44 hat einen koaxial zu der Achse 5 verlaufenden Hohlraum. Die Innenfläche 58 des Einsatzes 44 ist im Wesentlichen konkav, vorzugsweise zylindrisch. Ein Innendurchmesser 59 des Einsatzes 44 ist gleich oder etwas größer als der Innendurchmesser 27 des Rohrs 19.
Der Aufnahmeraum 26 für das Werkzeug setzt sich aus zwei oder drei Abschnitten zusammen. Einen Abschnitt 60 bildet der Hohlraum des Einsatzes 44. Die vordere zylindrische Innenfläche 52 des Rohrs 19 kann einen an den Einsatz 44 angrenzenden vorderen Abschnitt 61 und die hintere zylindrische Innenfläche 53 des Rohrs 19 kann einen an den Einsatz 44 angrenzenden hinteren Abschnitt 62 ausbilden. Die von dem Rohr 19 gebildeten äußeren Abschnitte 61 , 62 haben vorzugsweise einen etwas geringeren Innendurchmesser 27, wodurch auf das Werkzeug quer zu der Achse 5 wirkende Biegekräfte direkt auf das Rohr 19 und den Grundkörper 18 übertragen werden, ohne den Einsatz 44 zu belasten. Das Rohr 19 kann aus einem entsprechend zähen Stahl geformt sein.
Die Höhe 56, d.h. die Abmessung längs der Ausrichtungsachse 47, des Einsatzes 44 ist etwa gleich der entsprechenden Außenabmessung 63 des Rohrs 19. Die freiliegenden Außenflächen 64 (Deckflächen) des Einsatzes 44 schließen weitgehend bündig mit dem Grundkörper 18 ab, hier beispielhaft mit den ebenen Schlüsselflächen 24. Die zuvor beschriebene Lagerschale 33 für die Verriegelungskugel 30 ist in einer oder beiden Deckflächen 64 ausgebildet. Die Deckflächen 64 des Einsatzes 44 sind vorzugsweise eben.
Der Einsatz 44 ist mit den Drehmitnahmestegen 38 ausgebildet. Vorzugsweise sind sämtliche Drehmitnahmestege 38 des Werkzeughalters 8 Teil des Einsatzes 44. Zahl, Geometrie und Orientierung der Drehmitnahmestege 38 ist wie obig beschrieben. Die Drehmitnahmesteg 38 stehen von der konkaven Innenfläche 58 des Einsatzes 44 in die vertikale Richtung 39 vor. Die vertikale Richtung 39 verläuft auf der jeweiligen Verbindungslinie von dem Drehmitnahmesteg 38 zu der Achse 5.
Die vertikale Richtung 39 wenigstens eines oder vorzugsweise aller Drehmitnahmestege 38 ist geneigt, beispielsweise senkrecht, zu der Ausrichtungsachse 47 der Aussparung 45. Der Drehmitnahmesteg 38 stützt sich in seiner vertikalen Richtung 39 an dem Rohr 19 ab. Die vertikale Richtung 39 des Drehmitnahmestegs 38 verläuft durch die von dem Rohr 19 verdeckte Seitenfläche 54 des Einsatzes 44 und nicht durch die freiliegende Deckfläche 64. Beim Einsetzen des Einsatzes 44 in die Aussparung 45 ist die Dachfläche 43 des Drehmitnahmestegs 38 von der Achse 5 teilweise oder vorzugsweise vollständig von der Achse 5 abgewandt.
Das Bestimmen der relativen Neigung der beiden Richtungen 39, 47 erfolgt in einer Projektion auf die Ebene senkrecht zu der Achse 5, falls die Ausrichtungsachse 47 nicht senkrecht zu der Achse 5 sein sollte.
Der Einsatz 44 mit den Drehmitnahmestegen 38 ist vorzugsweise monolithisch. Monolithisch ist hierbei als das Gegenteil eines aus zwei oder mehr Teilen gefügten Körpers zu verstehen. Der monolithische Einsatz 44 hat keine Fügezonen, weder formschlüssiger, kraftschlüssiger noch materialschlüssiger, z.B. durch Löten, Kleben, Schweißen, Art. Der Einsatz 44 ist aus einem Rohling geformt. Der Einsatz 44 liegt vorzugsweise lose in der Aussparung 45, um bei Bedarfsfall ohne Montagewerkzeug aus dem Grundkörper 18 entnehmbar zu sein. Insbesondere ist der Einsatz 44 auf kein materialschlüssige Weise, z.B. geklebt, gelötet, geschweißt, in dem Rohr 19 befestigt. Sobald ein Hammerbohrer 4 in den Aufnahmeraum 26 eingesetzt und damit durch den zylindrischen Hohlraum des Einsatzes 44 geschoben ist, ist der Einsatz 44 stabilisiert. Der Schieber 35 kann ferner ausgebildet sein, den Einsatz 44 in Position zu halten. Der Schieber umschließt ringförmig das Rohr 19 des Grundkörpers 18 und hat eine Innenkontur 65, die an den Deckflächen 64 des Einsatzes 44 anliegt. Bei der verriegelnden Grundstellung des Werkzeughalters 8 ist der Schieber 35 etwa mittig zu dem Einsatz 44 angeordnet. Die Länge 57 des Einsatzes 44 ist ferner so ausgelegt, dass beim Einsetzen des Hammerbohrers 4 der Schieber 35 nicht von dem Einsatz 44 heruntergeschoben wird.
Die Aussparung 45 kann längs der Ausrichtungsachse 47 auf einer Seite durch einen Boden geschlossen sein, d.h. topfförmig ausgebildet sein. Eine Stärke des Bodens ist gleich oder geringer der Wandstärke des Rohrs 19. Der zugehörige Einsatz 44 umschließt ringförmig den Aufnahmeraum 26. Der Einsatz 44 hat nur eine freiliegende Deckfläche 64 und eine Lagerschale 33. Ferner hat der Einsatz 44 innerhalb seines Hohlraums ein oder mehrere Drehmitnahmestege 38 für die Drehmitnahme.
Die Baugruppen der Flanschverriegelung 22 und der Werkzeugverriegelung 21 können von dem Grundkörper 18 abgenommen werden. Dies ist insbesondere zum Austauschen der beiden Betätigungshülsen 66, 32, der Verriegelungskugeln 30 und ggf. des Einsatzes 44 nützlich.
Die Betätigungshülse 32 ist mittels einer in Entnahmerichtung 6 weisenden Stirnfläche 67 an einem axial unbeweglichen Sicherungsbügel 68 abgestützt. Der Sicherungsbügel 68 sitzt in einer Nut 69, welche entlang des Umfangs an einem werkzeugseitigem Ende des Grundkörpers 18 vorgesehen ist. Die beispielhafte Betätigungshülse 32 hat einen ringförmigen oder hohlzylindrischen Vorsprung 70, welcher den Sicherungsbügel 68 in radialer Richtung umschließt. Ein radiales Spiel zwischen dem Sicherungsbügel 68 und dem Vorsprung 70 ist geringer als eine Tiefe der Nut 69, wodurch der Sicherungsbügel 68 in der Nut 69 gefangen ist. Beispielhaft kann der Vorsprung 70 mit seiner radialen Innenfläche 71 unmittelbar an dem Sicherungsbügel 68 anliegen. Der Anwender kann die Betätigungshülse 32 gegen eine Feder 36 axial verschieben, um den Sicherungsbügel 68 in radialer Richtung freizugeben und um den Sicherungsbügel 68 aus der Nut 69 abzuziehen.
Der Sicherungsbügel 68 ist weitgehend symmetrisch aufgebaut. Ein Steg 72 verbindet zwei gegenüberliegende Klemmschenkel 73. Die beiden Klemmschenkel 73 greifen in die Nut 69 des Grundkörpers 18 ein. Der Steg 72 kann ebenfalls in die Nut 69 eingreifen oder freiliegen. Das Rohr 19 ist nur teilweise von dem Sicherungsbügel 68 umschlossen, um diesen ohne großen Kraftaufwand abziehen zu können. Die Klemmschenkel 73 sollen dabei geringfügig gespreizt werden, um ein versehentliches Herausfallen zu vermeiden. Der umschlossene Winkel 74 ist geringer als 250 Grad und liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 210 Grad und 240 Grad. Der Winkel 74 wird am Nutboden 75 zwischen den beiden entlang der Umfangsrichtung 41 äußersten von den Klemmschenkeln 73 berührten Punkten 76 gemessen. Die Innenkontur des Sicherungsbügels 68 zwischen den beiden Punkten 76 ist vorzugsweise weitgehend kreissegmentförmig, und liegt durchgehend an dem Nutboden 75 an. Die in Steckrichtung nach vorne weisenden Abschnitte 77 der Klemmschenkel 73 definieren eine Öffnungsweite 78 des Sicherungsbügels 68. Die vorderen Abschnitte 77 sind über in Einsteckrichtung über den Nutboden 75 hinausgeschoben und daher freiliegend. Die Öffnungsweite 78, d.h. der Abstand 78 der Klemmschenkel 73, liegt im Bereich von mindestens 80 %, vorzugsweise zwischen 87 % und 97 %, des Durchmessers 79 der Nut 69.
Der Sicherungsbügel 68 hat einen Henkel. Der Henkel ist an der dem Grundkörper 18 gegenüberliegenden Seite des Stegs 72 angeordnet. Der beispielhafte Henkel 80 besteht aus zwei Fahnen 80, welche jeweils an einem Ende des Stegs 72 beginnen und in radialer Richtung beabstandet von dem Steg 72 in Umfangsrichtung 41 aufeinander zulaufen. Die Spitzen der beiden Fahnen 80 können durch einen Spalt 81 getrennt sein. Der Anwender kann beispielsweise mit einem Schraubendreher oder einen anderen flachen Werkzeug in den vom Steg 72 und Henkel 80 umgebenen Schlitz 82 greifen, um den Sicherungsbügel 68 aus der Nut 69 zu heben.
Der Sicherungsbügel 68 ist vorzugsweise plattenförmig ausgebildet. Die Klemmschenkel 73 haben eine Breite, gemessen in radialer Richtung 39, welche deutlich größer als die Dicke, gemessen längs der Achse 5, des Sicherungsbügels 68 ist. Eine Breite des Stegs 72 ist geringer als die Breite der Klemmschenkel 73.
Der Sicherungsbügel 68 kann einen von dem Steg 72 in radialer Richtung zu der Achse 5 vorstehenden Dorn 83 aufweisen. Der Grundkörper 18 hat eine entsprechende Vertiefung 84, um den Dorn 83 aufzunehmen. Die Vertiefung 84 ist, zumindest in Umfangsrichtung, etwa formschlüssig zu dem Dorn 83. Der Sicherungsbügel 68 ist gegen ein Verdrehen um die Arbeitsachse 5 gehindert und hat somit einen festen Azimut, d.h. eine festgelegte Winkelausrichtung. Der Henkel 80 und die Verriegelungskugeln 30 haben z.B. den gleichen Azimut und liegen in einer Flucht parallel zu der Arbeitsachse 5. Eine Außenkontur des Grundkörper 18 ist mit der abgeflachten Schlüsselfläche 24 im Bereich der Verriegelungskugeln 30 versehen. Die abgeflachte Schlüsselfläche 24 ist vorzugsweise bis zu der ringförmigen Nut 69 verlängert. Vor dem Schlitz 82 ist hierdurch ein Hohlraum 60 zwischen der Buchse 31 und der Schlüsselfläche 24, in welchen der Anwender das Abziehwerkzeug einführen kann.
Der Sicherungsbügel 68 findet bei der dargestellten Ausführungsform mit dem entnehmbaren Einsatz 44 besondere Aufmerksamkeit. Ferner besteht ein Interesse an dem Sicherungsbügel 68 bei einem einteiligen Aufnahmeraum 85, dessen gesamte Wandfläche 86 von einem Rohr 87 des Grundkörper 88 gebildet ist.
Eine Abdeckung 89 aus einem weichen Kunststoff ist auf die Spitze des Grundkörpers 18 aufgesteckt und schützt die beiden Verriegelungen 21 , 22 vor Staub. Die Abdeckung 89 kann von dem Grundkörper 18 per Hand abgezogen werden.
Der beispielhafte Flansch 20 ist auf die Abtriebswelle 11 aufschiebbar. Die lösbare Flanschverriegelung 22 ermöglicht den Flansch 20 drehstarr an die Abtriebswelle 11 anzulegen und ohne Werkzeug zu lösen. Die Flanschverriegelung 22 hat mehrere Kopplungskugeln 90 oder Kopplungszapfen, die durch radiale Öffnungen 46 des Flansches 20 in entsprechende Vertiefungen der Abtriebswelle 11 eingreifen. Eine Betätigungshülse 66 der Flanschverriegelung 22 ist auf den Flansch 20 aufgesetzt und entlang der Arbeitsachse 5 beweglich. Eine Feder 36 hält die Betätigungshülse 66 in einer Verriegelungsstellung, in welcher eine radiale Bewegung der Kopplungskugeln 90 gehemmt ist und diese somit in Eingriff mit der Abtriebswelle 11 gezwungen sind. Der Anwender kann die Betätigungshülse 66, vorzugsweise in Entnahmerichtung 6 des Werkzeugs 4 gegen die Feder 36 verschieben, bis die Kopplungskugeln 90 radial ausweichen und außer Eingriff gelangen können. Der Werkzeughalter 8 kann abgenommen werden.
Auch wenn der abnehmbare Werkzeughalter 8 eine für viele Anwendungen bevorzugte Ausführungsform ist, ist eine dauerhafte Anbindung oder nur per Werkzeug lösbare Anbindung des Grundkörpers 18 an die Abtriebswelle 11 für andere Anwendungen von Vorteil, z.B. für einen einfachen und kompakten Aufbau. Der Grundkörper 18 kann beispielsweise einstückig mit einem Führungsrohr des Zwischenschlägers 16 oder des Schlägers 13 gebildet sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Werkzeughalter (8) für eine Handwerkzeugmaschine (1) mit:
einem um eine Achse (5) verlaufenden Aufnahmeraum (26) zum Aufnehmen eines Einsteckendes (7) eines Werkzeugs (4),
einem zu der Achse (5) koaxialen Rohr (19), dessen Innenfläche (51 , 52) einen Teil (60, 61) einer Wandfläche (39) des Aufnahmeraums (26) bildet und das eine längs einer ersten Richtung (46) das Rohr (19) durchstechende Aussparung (44) aufweist, wobei die erste Richtung (46) gegenüber der Achse (5) geneigt ist,
einem Einsatz (43), der längs der ersten Richtung (46) in die Aussparung (44) eingesetzt ist, dessen konkave Innenfläche (57) einen weiteren Teil (59) der Wandfläche (39) des Aufnahmeraums (26) bildet und der einen von der konkaven Innenfläche (57) zu der Achse (5) vorstehenden Drehmitnahmesteg (37) für eine Drehmitnahme aufweist, wobei eine von dem Drehmitnahmesteg (37) ausgehende und durch die Achse (5) verlaufende Linie eine zweite Richtung (38) definiert und die zweite Richtung (38) gegenüber der ersten Richtung (46) geneigt ist.
2. Werkzeughalter (8) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (43) entgegen der zweiten Richtung (38) in dem Rohr (19) an einer Fläche (49) der Aussparung (44) anliegt.
3. Werkzeughalter (8) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (43) einen weiteren Drehmitnahmesteg (37) aufweist, wobei eine von dem weiteren Drehmitnahmesteg (37) ausgehende und durch die Achse (5) verlaufende Linie eine dritte Richtung definiert und wobei der Einsatz (43) entgegen der dritten Richtung an einer der Fläche (49) der Aussparung gegenüberliegenden Fläche (49) der Aussparung (44) anliegt.
4. Werkzeughalter (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine seitliche Fläche (49) der Aussparung (44) in einer Richtung, welche senkrecht zu der Achse (5) und senkrecht zu der ersten Richtung (46) ist, um mehr als den halben Innendurchmesser (27) des Rohrs (19) von der Achse (5) beabstandet ist.
5. Werkzeughalter (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadui gekennzeichnet, dass die konkave Innenfläche (57) des Einsatzes (43) die Achse ringförmig umschließt.
6. Werkzeughalter (8) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (43) die Wandfläche (39) in drei längs der Achse (5) aufeinanderfolgende ringförmige Abschnitte (59, 60, 61) unterteilt, deren mittlerer Abschnitt (59) vollständig von dem Einsatz (43) gebildet ist.
7. Werkzeughalter (8) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innendurchmesser (58) des Einsatzes (43) gleich oder größer einem Innendurchmesser (27) des Rohrs (19) ist.
8. Werkzeughalter (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (43) lose in die Aussparung (44) eingesetzt ist.
9. Werkzeughalter (8) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Halterung (34) des Einsatzes (43) an einer längs der ersten Richtung (46) orientierten Deckfläche (63) des Einsatzes (43) anliegt, um den Einsatz (43) in der Aussparung (44) zu halten.
10. Werkzeughalter (8) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (34) längs der Achse (5) beweglich ist.
1 1. Werkzeughalter (8) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (34) durch einen federbelasteten Schieber (34) für Verriegelungselemente (29) des Werkzeughalters (8) gebildet ist.
12. Werkzeughalter (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (43) eine freiliegende Deckfläche (63) aufweist, in welcher ein längs der Achse (5) verlaufender und bis zu dem Aufnahmeraum (26) öffnender Schlitz vorgesehen ist.
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