DE10044387A1

DE10044387A1 - Werkzeughalterung für eine Handwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE10044387A1
Application number: DE10044387A
Authority: DE
Inventors: Otto Baumann; Helmut Heinzelmann; Hardy Schmid
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2002-04-04
Also published as: BR0113723A; EP1326736A1; DE50114809D1; US6854740B2; CN1430547A; US20030137114A1; CN1298502C; JP2004508213A; EP1326736B1; WO2002020224A1

Abstract

Die Werkzeughalterung weist einen Grundkörper (12) mit Mitteln zur Aufnahme eines Werkzeugs mit einem Nutenschaft auf, wobei der Grundkörper (12) mit einem Verriegelungsmechanismus (14, 16, 18, 20) ausgestattet ist, mit dem das Werkzeug im Grundkörper (12) arretierbar ist, und ein Betätigungselement (24) zum Entriegeln des Werkzeugs vorgesehen ist. DOLLAR A Eine verschleißarme und einen geringen Fertigungsaufwand erfordernde Werkzeughalterung weist eine in den Grundkörper (12) eingesetzte Aufnahmehülse (34) für das Werkzeug auf, welche aus einem härteren Material gefertigt ist als der Grundkörper (12).

Description

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeughalterung für eine Handwerkzeugmaschine mit drehendem und/oder schlagendem Antrieb, wobei die Werkzeughalterung einen Grundkörper mit Mitteln zur Aufnahme eines Werkzeugs mit einem Nutenschaft aufweist, der Grundkörper mit mindestens einem Verriegelungsmechanismus ausgestattet ist, mit dem das Werkzeug im Grungkörper arretierbar ist, und ein Betätigungselement zum Entriegeln des Werkzeugs vorgesehen ist.

Eine derartige Werkzeughalterung ist z. B. aus der DE 197 24 532 A1 oder der nicht vorveröffentlichten deutschen Anmeldung 100 02 749.0 bekannt. Bei dieser bekannten Werkzeughalterung besitzt der Grundkörper eine Aufnahmebohrung, in die das entsprechende Werkzeug mit seinem Schaft eingesetzt wird und darin mittels einer Verriegelungsvorrichtung fixiert werden kann. In der Aufnahmebohrung des Grundkörpers sind sogenannte Drehmitnahmestege angeordnet, welche in am Ende des Werkzeugschaftes offene Nuten eingreifen, um eine Drehmitnahme des Werkzeuges zu gewährleisten. Die Drehmitnahmeleisten in der Aufnahmebohrung des Grundkörpers werden üblicherweise durch Räumen oder Hämmern hergestellt.

Es besteht einerseits die Forderung nach einer einfachen, kostengünstigen Herstellbarkeit der Werkzeughalterung und andererseits die Forderung nach einem geringen Verschleiß. Erfahrungsgemäß verschleißen Werkzeughalterungen vornehmlich im Bereich der Drehmitnahmestege und in der Werkzeugführung in Folge der Relativbewegungen und hohen Drehmomentübertragungen zwischen dem Grundkörper und dem Nutenschaft des darin eingesetzten Werkzeuges. Die Schlagenergie selbst bei kleinen Bohr- und Schlaghämmern ist oft so groß, dass besondere technische Maßnahmen erforderlich werden, um dem Verschleiß der Werkzeughalterung entgegenzuwirken.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Werkzeughalterung der eingangs genannten Art anzugeben, die so beschaffen ist, dass sie einerseits mit möglichst geringem Aufwand herstellbar ist und andererseits der darin auftretende Verschleiß möglichst gering ist.

Vorteile der Erfindung

Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass in den Grundkörper der Werkzeughalterung eine Aufnahmehülse eingesetzt wird, welche aus einem härteren Material gefertigt ist als der Grundkörper. Diese Maßnahme erlaubt es, den Grundkörper aus einem gut zerspanbaren Stahl zu fertigen, für die Aufnahmehülse aber einen möglichst verschleißfesten gehärteten Stahl zu wählen. Die Aufnahmehülse kann z. B. durch Rundkneten oder Fließpressen oder Sintern oder im Feingussverfahren aus verschleißfestem Stahl wirtschaftlich hergestellt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Damit der mindestens eine Verriegelungskörper in die Nut am Werkzeugschaft, der in die Aufnahmehülse eingesetzt ist, eindringen kann, ist die Aufnahmehülse mit mindestens einer Aussparung versehen, welche z. B. in einem Fräsarbeitsgang hergestellt werden kann.

Vorzugsweise ist im Innern der Aufnahmehülse mindestens ein Drehmitnahmesteg angeformt, welcher in eine Nut am Werkzeugschaft eingreift. Dieser Drehmitnahmesteg kann z. B. durch Fließpressen oder Hämmern in der Aufnahmehülse herausgeformt werden.

Eine weitere zweckmäßige Weiterbildung der Aufnahmehülse besteht darin, dass sie an ihrem der Eintrittsöffnung für das Werkzeug zugewandten Ende einen Bund aufweist, der einen axialen Anschlag am Grundkörper bildet. Dadurch erhält die Aufnahmehülse einen besonders sicheren Sitz in axialer Richtung.

Eine besonders gute kraftschlüssige Verbindung zwischen der Aufnahmehülse und dem Grundkörper wird dadurch erreicht, dass die Aufnahmehülse mit dem Grundkörper durch Hartlötung verbunden wird. Bei einer Aufnahmehülse mit einem stirnseitigen Bund ist es zweckmäßig, im Bereich dieses Bundes im Grundkörper eine Aussparung zur Aufnahme von Hartlötmaterial vorzusehen.

Vorteilhafterweise ist der Grundkörper mit mindestens einem Verriegelungskörper versehen, der in eine am Schaftende des Werkzeugs vorhandene Nut einführbar und von einem Sperrelement in seiner Verriegelungsstellung gehalten ist, welches über das Betätigungselement in eine den Verriegelungskörper radial freigebende Stellung führbar ist.

Durch den erfindungsgemässen Einsatz einer verschleißfesten Aufnahmehülse wird eine hohe Rundlaufgenauigkeit des Werkzeuges in der Werkzeughalterung gewährleistet.

Zeichnung

Anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Werkzeughalterung mit einer gesonderten Aufnahmehülse für das Werkzeug und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Werkzeughalterung mit einer einen stirnseitigen Bund aufweisenden Aufnahmehülse.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Die Fig. 1 zeigt ausschnittweise einen Querschnitt durch eine Werkzeughalterung 10, die z. B. an einer drehenden und/oder schlagenden Handwerkzeugmaschine angeordnet ist. Diese Werkzeughalterung 10 dient zur Aufnahme von Werkzeugen mit einem Nutenschaft. Die Werkzeughalterung 10 besitzt einen Grundkörper 12, in dem ein radial verschiebbarer Verriegelungskörper, im Ausführungsbeispiel eine Verriegelungskugel 14, gelagert ist. Diese Verriegelungskugel 14 ist in eine am Schaftende des Werkzeugs (in der Zeichnung nicht dargestellt) vorhandene Nut einführbar und wird von einer in Grenzen axial beweglichen Sperrhülse 16 und einer Haltehülse 18 in ihrer Verriegelungsstellung gehalten. Die Sperrhülse 16 ist über die Haltehülse 18 mit einer Druckfeder 20 in Richtung ihrer Sperrstellung belastet. Die Druckfeder 20 ist maschinenseitig am Grundkörper 12 abgestützt. Ebenfalls ist die Sperrhülse 16 am Grundkörper 12 abgestützt.

In der Verriegelungsstellung der Verriegelungskugel 14 überdeckt die Sperrhülse 16 die Verriegelungskugel 14 radial, und die Haltehülse 18 sichert die Verriegelungskugel 14 in axialer Richtung. Beim Einschieben des Werkzeugs (z. B. Bohrer, Meißel etc.) wird die Verriegelungskugel 14 durch das Schaftende des Werkzeugs in einer Ausnehmung 22 des Grundkörpers 12 in Einführrichtung des Werkzeugs bewegt. Die Haltehülse 18 wird über die Verriegelungskugel 14 gegen die Druckfeder 20 verschoben, wodurch zwischen der Sperrhülse 16 und der Haltehülse 18 ein Freiraum entsteht, in den die Verriegelungskugel 14 radial nach außen ausweichen kann. Ist nun das Werkzeug soweit in die Werkzeughalterung 10 eingeschoben, dass seine am Schaftende vorhandene Nut unter der Verriegelungskugel 14 liegt, verschiebt die vorgespannte Druckfeder 20 die Haltehülse 18 in ihre Ausgangsstellung und drückt die Verriegelungskugel 14 in die Nut des Werkzeugs.

Um das Werkzeug wieder aus der Werkzeughalterung 10 entnehmen zu können, ist ein Entriegelungsmechanismus vorgesehen, der aus einer Betätigungshülse 24 besteht, die auf dem Grundkörper 12 in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist. Zum Entriegeln wird mit der Betätigungshülse 24 die Sperrhülse 16 gegen die Haltehülse 18 und gegen die die Haltehülse 18 belastende Druckfeder 20 verschoben, so dass die Verriegelungskugel 14 radial nach außen ausweichen und das Werkzeug entnommen werden kann. Danach drückt die Druckfeder 20 die Haltehülse 18, die Sperrhülse 16, die Verriegelungskugel 14 und die Betätigungshülse 24 in ihre Ausgangsstellungen zurück.

Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Werkzeughalterung 10 mit jeder anderen Art von Verriegelungsmechanismus ausgestattet sein.

An dem Grundkörper 12 ist am werkzeugseitigen Ende eine Staubschutzkappe formschlüssig über eine Rastverbindung 28 befestigt, die den Bereich des Verriegelungsmechanismus werkzeugseitig gegen Staub abdichtet.

In der Fig. 1 ist noch ein Döpper 30 angedeutet, der maschinenseitig in den Grundkörper 12 hineinragt und dazu dient, das Werkzeug in schlagende Bewegungen zu versetzen.

Der Grundkörper besteht aus fertigungstechnischen Gründen aus einem leicht zerspanbaren Stahl. Da ein solcher Stahl im Aufnahmebereich für das Werkzeug nicht genügend verschleißfest wäre, wird in den Grundkörper 12 in eine dafür vorgesehene Aufnahmebohrung 32 eine Aufnahmehülse 34 aus einem verschleißfesten harten Stahl eingesetzt. Es kann sich dabei um einen Stahl handeln, der einem extra Härtungsprozess unterzogen worden ist.

Um eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Aufnahmehülse 34 und dem Grundkörper 12 herzustellen, ist in die Aufnahmebohrung 32 zwischen der Aufnahmehülse 34 und dem Grundkörper 12 ein Hartlötmaterial eingefügt, das nach einem Lötprozess die Aufnahmehülse 34 mit dem Grundkörper 12 verbindet. Die besondere Härtung der Aufnahmehülse 34 kann auch mit der nach dem Hartlötprozess vorhandenen Löthitze erfolgen.

Als Material für den Grundkörper 12 kann z. B. 16MnCrS5 oder 9SMn28K verwendet werden, und die Aufnahmehülse 34 kann z. B. aus HSS oder 100Cr6 bestehen.

In der Aufnahmehülse 34 ist mindestens ein Drehmitnahmesteg 38 angeformt, der in eine am Ende des Werkzeugschaftes vorhandene Nut eingreift und somit die Drehbewegung des Grundkörpers 12 auf eine Drehbewegung des Werkzeugs überträgt. Dadurch, dass die Aufnahmehülse 34 mit dem Drehmitnahmesteg aus einem harten Stahl besteht, wird die Verschleißanfälligkeit insbesondere des Drehmitnahmesteges, der einer hohen mechanischen Belastung ausgesetzt ist, stark vermindert.

Damit die im Grundkörper 12 eingesetzte Verriegelungskugel 14 in die im Werkzeugschaft vorgesehene Nut eindringen kann, muss die Aufnahmehülse 34 unterhalb der Ausnehmung 22 des Grundkörpers 12 mit einer Aussparung 40 versehen sein.

Die Aussparung 40 und der Drehmitnahmesteg 38 können vor dem Einsatz der Aufnahmehülse 34 in die Aufnahmebohrung 32 des Grundkörpers 12 z. B. durch Fräsen bzw. geeignete Verformverfahren hergestellt werden. Die Aussparung 40 und der Mitnahmesteg 38 können aber auch erst dann erstellt werden, wenn die Aufnahmehülse 34 bereits in die Aufnahmebohrung 32 eingelötet ist. Dabei können die Ausnehmung 22 im Grundkörper 12 und die Aussparung 40 in der Aufnahmehülse 34 in einem Arbeitsgang, z. B. durch Fräsen, hergestellt werden. Auch können durch Räumprozesse in der bereits in die Aufnahmebohrung 32 eingelöteten Aufnahmehülse 34 nachträglich Toleranzbearbeitungen vorgenommen werden.

In der Fig. 2 ist eine Variante zum Ausführungsbeispiel in Fig. 1 dargestellt. Im Wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind grundsätzlich in den beschriebenen Ausführungsbeispielen mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Ferner kann bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in Fig. 1 verwiesen werden. Das in der Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Werkzeughalterung unterscheidet sich von dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Aufnahmehülse 34 an ihrem der Eintrittsöffnung für das Werkzeug zugewandten Ende mit einem Bund 42 versehen ist, der einen axialen Anschlag an einer dafür vorgesehenen stirnseitigen Anschlagfläche 44 am Grundkörper 12 bildet. Hierdurch erhält die Aufnahmehülse 34 einen besonders sicheren axialen Sitz im Grundkörper 12. Die Anschlagfläche 44 kann mit einer z. B. radial umlaufenden Aussparung 46 versehen werden, in die zur Fixierung des Bundes 42 an der Anschlagfläche 44 ein Hartlötmaterial eingebracht werden kann.

Claims

1. Werkzeughalterung für eine Handwerkzeugmaschine mit drehendem und/oder schlagendem Antrieb, wobei die Werkzeughalterung (10) einen Grundkörper (12) mit Mitteln zur Aufnahme eines Werkzeugs mit einem Nutenschaft aufweist, der Grundkörper (12) mit einem Verriegelungsmechanismus (14, 16, 18, 20) ausgestattet ist, mit dem das Werkzeug im Grundkörper (12) arretierbar ist, und ein Betätigungselement (24) zum Entriegeln des Werkzeugs vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Aufnahme des Werkzeugs aus einer in den Grundkörper (12) eingesetzten Aufnahmehülse (34) bestehen, welche aus einem härteren Material gefertigt ist als der Grundkörper (12).

2. Werkzeughalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmehülse (34) aus einem gehärteten Stahl besteht.

3. Werkzeughalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmehülse (34) mit mindestens einer Aussparung (40) versehen ist, durch die der mindestens eine Verriegelungskörper (14) in die Nut am Werkzeugschaft eindringen kann.

4. Werkzeughalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahmehülse (34) mindestens ein Drehmitnahmesteg (38) angeformt ist, welcher in eine Nut am Werkzeugschaft eingreift.

5. Werkzeughalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmehülse (34) an ihrem der Eintrittsöffnung für das Werkzeug zugewandten Ende einen Bund (42) aufweist, der einen axialen Anschlag am Grundkörper (12) bildet.

6. Werkzeughalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmehülse (34) mit dem Grundkörper (12) durch Hartlötung (36) verbunden ist.

7. Werkzeughalterung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12) im Bereich einer stirnseitigen Anschlagfläche (44) für den Bund (42) der Aufnahmehülse (34) mit einer Aussparung (46) zur Aufnahme von Hartlötmaterial versehen ist.

8. Wetkzeughalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12) mit mindestens einem Verriegelungskörper (14) versehen ist, der in eine am Schaftende des Werkzeugs vorhandene Nut einführbar und von einem Sperrelement (16) in seiner Verriegelungsstellung gehalten ist, welches über das Betätigungselement (24) in eine den Verriegelungskörper (14) radial freigebende Stellung führbar ist.