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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere einen Werkzeughalter für einen Bohr- und/oder Schlaghämmer.
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Beim Arbeiten mit Bohr- und/oder Schlaghämmern gemäß dem Stand der Technik wird üblicher Weise zum Ver- und Entriegeln eines Einsatzwerkzeugs im Werkzeughalter eine Schutz- bzw. Betätigungshülse entlang einer Haupterstreckung einer Werkzeugaufnahme des Werkzeughalters axial verschoben. Hierbei kann „Bohrstaub“ über einen Ringspalt zwischen der Schutzhülse und einem Maschinengehäuse in einen Verriegelungsraum eindringen.
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Die Werkzeugaufnahme des Werkzeughalters und eine als Hammerrohr ausgeführte Abtriebsspindel des Bohr- und/oder Schlaghammers werden in der Regel durch eine Mehrzahl von Zylinderrollen miteinander verbunden und durch einen Ring bzw. eine Bundbuchse radial gesichert.
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Die Abdichtung des Verriegelungsraumes, im Speziellen der Bereich zwischen der Schutzhülse und dem Werkzeugaufnahme bzw. der Bundbuchse des Werkzeughalters erfolgt normalerweise durch mindestens einen, in einem Dichtungshalter liegende Dichtring. In der Regel ist der Dichtring als O-Ring ausgeführt, kann jedoch auch ein Formdichtring sein. In einer bevorzugten Ausführung sorgt ein, in einer äußeren Umfangsnut liegender erster Dichtring für ein Abdichten zwischen der Schutzhülse und dem Dichtungshalter, und ein innen liegender, zweiter Dichtring für ein Abdichten zwischen dem Dichtungshalter und dem Werkzeugaufnahme.
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Eine ähnliche Lösung ist beispielsweise aus der
DE 197 24 532 A1 bekannt. Schon auf Grund der Anzahl der Einzelbauteile sowie ihrer teilweise geringen Abmessungen gestaltet sich ein Montage- oder Demontageprozess bei Zusammenbau und/oder Wartung der Handwerkzeugmaschine dabei eher aufwändig und damit kostenintensiv.
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Vorteile der Erfindung
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Der erfindungsgemäße Werkzeughalter mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, die vormals in getrennten Bauteilen realisierte Funktionen in wenigen Bauteilen zu integrieren. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Werkzeughalters werden vorzugsweise die Funktionen Radialsicherung der Befestigungskörper im Montagezustand, worunter insbesondere der Zustand nach erfolgtem Zusammenbau der Handwerkzeugmaschine zu verstehen ist, Abdichtung des Verriegelungsraumes gegen eindringende Partikel, insbesondere Bohrstaub bzw. Bohrklein, und Abstützen des Federelements des Verriegelungsmechanismus in einem vormontierbaren Bauteil aus Dichtlippe und Bundbuchse realisiert. Insgesamt reduziert sich der Monateaufwand dadurch vorteilhaft.
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Als weiterer Vorteil ist anzusehen, dass durch die erfindungsgemäß erreichte Funktionsintegration der benötigte Bauraum gegenüber einer herkömmlichen Ausführung reduziert werden kann. In einer bevorzugten Ausführung kann die Gesamtlänge des erfindungsgemäßen Werkzeughalters reduziert werden, was vorteilhaft zu einer Reduzierung einer Gesamtlänge der Handwerkzeugmaschine führt.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.
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Eine besonders montagefreundliche Lösung wird dadurch erreicht, dass die Dichtlippe im Wesentlichen radial abstehend an einer zylinderähnlichen Außenfläche der Bundbuchse angeordnet ist und eine Dichtkante der Dichtlippe der Außenfläche im Wesentlichen gegenüberliegt.
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Eine bevorzugte Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass die Dichtlippe durch die Bundbuchse zentrisch gehalten wird. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass die Bundbuchse im montierten Zustand zentriert wird.
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Wenn die Dichtlippe mit einer ersten Planseite an einer Bundfläche der Bundbuchse anliegt, kann die Dichtlippe vorteilhaft gegen übermäßige Verformungen zum Beispiel durch Verbiegen geschützt werden. dies hat auch den Vorteil, dass die Dichtlippe aus einem sehr weichen Material, wie beispielsweise Weichgummi, Moosgummi oder sehr weichen Elastomeren, hergestellt werden kann.
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In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Dichtlippe eine zweite Planseite auf, welche im Wesentlichen als eine Abstützungsfläche für ein Federelement der Verriegelungsvorrichtung ausgebildet ist, wodurch insbesondere eine Montage des Verriegelungsmechanismus erleichtert wird. Darüber hinaus wird über die Anlage an der zweiten Planseite die Dichtlippe auch von dieser Seite vorteilhaft gegen Verformungen geschützt.
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Wenn die Dichtlippe durch das Federelement gegen die Bundfläche der Bundbuchse gedrückt wird, kann die Bundbuchse in besonders einfacher Weise axial gesichert werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Werkzeughalters weist die Betätigungshülse eine im wesentlichen zylindrische Dichtfläche auf, welche der Dichtlippe im montierten Zustand in jeder Betätigungsposition gegenüberliegt und mit dieser den Verriegelungsraum gegenüber dem den Werkzeughalter umgebenden Umfeld gegen eindringende Partikel im wesentlichen abdichtet.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere eine Bohr- und/oder Schlaghammer, mit einem erfindungsgemäßen Werkzeughalter, welche durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung vorteilhaft leichter montiert, demontiert, hergestellt und gewartet werden kann.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Schemazeichnung eines Bohr- und/oder Schlaghammers mit einem erfindungsgemäßen Werkzeughalter
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2 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Werkzeughalter eines Bohr- und/oder Schlaghammers
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine schematische Ansicht eines Bohr- und/oder Meißelhammers 10 als Beispiel einer Handwerkzeugmaschine mit einem Gehäuse 12, einem am Gehäuse 12 beweglich angeordneten, erfindungsgemäßen Werkzeughalter 100 zur wechselbaren Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs 102 und einer im Gehäuse 12 aufgenommenen, eine Antriebseinheit 18 und eine Getriebeeinheit 20 aufweisende Antriebsvorrichtung 22 zum Antrieb des Einsatzwerkzeugs 102. Der Werkzeughalter 100 ist dabei vorzugsweise an einer Stirnseite 24 des Gehäuses 12 drehbar angeordnet. An einer der Stirnseite 24 des Gehäuses 12 gegenüber liegenden Seite des Gehäuses 12 ist im Beispiel nach 1 weiters eine Handgriffvorrichtung 26 vorgesehen. Die Handgriffvorrichtung 26 umfasst im vorliegenden Beispiel einen Gerätehauptschalter 28 zu einer Inbetriebnahme des Bohr- und/oder Meißelhammers 10. Weiters ist am Gehäuse 12 des Bohr- und/oder Meißelhammers 10 eine Zusatzhandgriffvorrichtung 30 angeordnet, insbesondere verstellbar angeordnet.
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2 zeigt eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Werkzeughalter 100 zur lösbaren Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs 102, welches hier nicht dargestellt ist. Weiters ist bei der Darstellung in 2 zu beachten, dass das obere Teilbild eine Ansicht des Werkzeughalters 100 in einer ersten Position einer Betätigungshülse 104 zeigt, während das untere Teilbild eine zweite Position der Betätigungshülse 104 nach erfolgter Betätigung zeigt.
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Der Werkzeughalter 100 umfasst neben der Betätigungshülse 104 eine werkzeugseitig angeordnete Dichtkappe 106. Die Dichtkappe 106 ist dabei beispielhaft über einen innenliegenden Kragen 106a auf einer Werkzeugaufnahme 108 aufgesteckt und mit einer vorzugsweise umlaufenden, im werkzeugseitigen Ende der Werkzeugaufnahme 108 vorgesehenen Ausnehmung 108a verrastet. Die Werkzeugaufnahme 108 weist weiters an einer werkzeugseitigen Stirnseite 110 eine Axialbohrung 112 zur Aufnahme des Einsatzwerkzeugs 102 auf. Dabei weist auch die Dichtkappe 106 eine im Wesentlichen zur Axialbohrung 112 fluchtende Bohrung 106b zur Durchführung des Einsatzwerkzeugs 102 aufweist, wobei unter „im wesentlich fluchtend“ insbesondere verstanden wird, dass Axialbohrung 112 und die Bohrung 106b vorzugsweise koaxial und im Wesentlichen gleiche Durchmesser aufweisen. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, wenn der Durchmesser der Bohrung 106b größer als der Durchmesser der Axialbohrung 112, z.B. beim Einsetzen von Einsatzwerkzeugen 102, welche einen Arbeitsbereich haben, dessen Durchmesser größer als ein Schaftbereich zum Einsetzen in die Werkzeugaufnahme ist, oder kleiner als der Durchmesser der Axialbohrung 112, z.B. wenn durch Dichtkappe 102 ein frontales Eindringen von Partikeln in die Werkzeugaufnahme verhindert werden soll.
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Die Betätigungshülse 104 ist im Beispiel nach 2 im Wesentlichen zylindrisch aufgebaut, wobei sie einen im Wesentlichen zylindrischen Führungsbereich 104a, einen teils kegelförmigen, teils zylindrisch Betätigungsabschnitt 104b sowie einen Verriegelungsbereich 104c aufweist. Die Betätigungshülse 104 umschließt dabei einen um die Werkzeugaufnahme 108 angeordneten Verriegelungsmechanismus 114, welcher sich in einen innenliegenden Verriegelungsraum 115 erstreckt.
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Der Verriegelungsmechanismus 114 umfasst dabei in diesem Beispiel ein Federelement 116, eine Führungshülse 118, ein Steuerelement 120 sowie mindestens einen Verriegelungskörper 122. Die Führungshülse 118 dient dabei der Führung und radial nach außen gerichteten Abstützung des Verriegelungskörpers 122. Der Verriegelungskörper 122 ist dabei so ausgebildet, dass er mit einem radial in Richtung auf die Werkzeugaufnahme 108 gerichteten Teil durch eine Verriegelungsöffnung 124 in der Werkzeugaufnahme 108 hindurch greifen kann. Es sind jedoch auch Ausführungen von Verriegelungsmechanismen 114 bekannt, bei denen der mindestens eine Verriegelungskörper 122 als einfache Verriegelungskugel oder Verriegelungszylinder ausgeführt ist. Auch mit derartigen Verriegelungsmechanismen 114 kann der Fachmann die erfindungsgemäße Lösung zur Abdichtung des Verriegelungsraumes umsetzen, ohne selbst erfinderisch tätig werden zu müssen.
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Das hier als Schraubenfeder ausgeführte Federelement 116 des Verriegelungsmechanismus 114 stützt sich mit einem ersten Ende an dem Steuerelement 120 ab, welches im Beispiel nach 2 als Steuerscheibe ausgebildet ist. In anderen Ausführungen kann das Steuerelement 120 jedoch auch als Steuerhülse oder Steuerschieber ausgebildet sein, ohne dass dadurch die erfindungsgemäße Lösung beeinträchtigt wäre. Auch kann es vorteilhaft sein, wenn das Federelement 116 als Elastomerelement, Gummielement und/oder Teller- oder Blattfederelement ausgeführt ist.
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Der Werkzeughalter 100 ist mit einem der werkzeugseitigen Stirnseite 110 gegenüberliegenden Endbereich der Werkzeugaufnahme 108 in ein als zumindest einseitig offenes Hammerrohr 126 ausgeführte Abtriebsspindel 128 eingeführt. Dazu ist vorzugsweise ein Durchmesser der Außenmantelfläche der Werkzeugaufnahme 108 als zu einem Innendurchmesser des Hammerrohres 126, 128 passend ausgebildet, so dass die beiden in diesem Verbindungsendbereich 130 vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten Bereiche von Werkzeugaufnahme 108 und Hammerrohr 126, 128 mit geringem Spiel gefügt werden können. In der Werkzeugaufnahme 108 sind im Verbindungsendbereich 130 eine, zwei oder vorzugsweise mindestens drei Radialausnehmungen 132 vorgesehen. Im Verbindungsendbereich 130 des Hammerrohres 126, 128 sind eine, zwei oder vorzugsweise mindestens drei Aufnahmeausnehmungen 134 vorgesehen, welche im Beispiel nach 2 als im Wesentlichen radial verlaufende Aufnahmebohrungen 136 ausgebildet sind. In einem montagefähigen Zustand sind die Aufnahmeausnehmungen 134, 136 und die Radialausnehmungen 132 zueinander fluchtend angeordnet, so dass Befestigungskörper 138 in die Aufnahmeausnehmungen 134, 136 eingesetzt und durch diese hindurch in die Radialausnehmungen 132 eingreifen können. Im Beispiel nach 2 sind die Befestigungskörper 138 als bevorzugte im Wesentlichen zylindrische Befestigungsstifte ausgebildet. Die Befestigungskörper 138 können jedoch auch vorteilhaft kugel-, kegel- und/oder fassartig ausgebildet sein.
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Zur Radialsicherung der Befestigungskörper 138 wird nach deren Einbringen im ersten Montageschritt in einem zweiten Montageschritt eine Bundbuchse 140 an der Werkzeugaufnahme 108 so angeordnet, dass die Bundbuchse 140 mit einem Sicherungsabschnitt 140a die Befestigungskörper 138 radial überdeckt, wobei die Befestigungskörper 138 vorzugsweise an einer Innenfläche des Sicherungsabschnittes 140a anliegen. Im bevorzugten Beispiel nach 2 ist die Bundbuchse 140 als gestuft zylindrische, mit einer Mittelbohrung versehene Buchse ausgebildet, welche in axialer Richtung auf den Verbindungsendbereich 130 hin auf die Werkzeugaufnahme 108 aufgeschoben werden kann. An ihrer werkzeugseitigen Stirnseite weist die Bundbuchse 140 dabei einen Sicherungsbund 140b auf, mit welchem die Bundbuchse 140 auf der Werkzeugaufnahme 108 mittels eines Sicherungsmittels 142 wie beispielsweise eines Sicherungs- oder Sprengrings an der Werkzeugaufnahme 108 zum Abschluss des zweiten Montageschrittes schließlich axial festgelegt werden kann.
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Neben der in 2 dargestellten Ausführung, wobei die Werkzeugaufnahme 104 im Verbindungsendbereich 130 in das Hammerrohr 126 bzw. Abtriebsspindel 128 eingreift, kann es insbesondere bei Abtriebsspindeln 128 mit geringerem Durchmesser vorteilhaft sein, die radiale Anordnung im Verbindungsendbereich 130 zu tauschen. In einer derartigen, hier nicht bildlich dargestellten Ausführung umgreift die Werkzeugaufnahme 108 im Verbindungsendbereich 130 den entsprechenden Abschnitt der Abtriebsspindel 128. Zur axialen Befestigung sind in diesem Fall die eine, zwei oder vorzugsweise mindestens drei Radialausnehmungen 132 in der Werkzeugaufnahme 108 als Radialbohrungen ausgebildet. Die Aufnahmeausnehmungen 134 wiederum sind vorzugsweise als Einsenkungen in der Abtriebsspindel 128 ausgebildet. Dadurch kann in einem ersten Teilschritt des ersten Montageschritts die Werkzeugaufnahme 108 auf die Abtriebsspindel 128 derart aufgesetzt werden, dass die Radialbohrungen mit den Aufnahmeausnehmungen 134 fluchten, und in einem zweiten Teilschritt des ersten Montageschritts die Befestigungskörper 138 von außen durch die Radialbohrungen derart eingesetzt werden, dass sie radial in die jeweils zugeordneten Aufnahmeausnehmungen 134 eingreifen. In einem zweiten Montageschritt kann dann wiederum die erfindungsgemäße Bundbuchse 140 auf der Werkzeugaufnahme 104 angeordnet werden, so dass die Befestigungskörper 138 radial gesichert sind.
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Die erfindungsgemäße Bundbuchse 140 weist im Beispiel gemäß 2 eine Dichtlippe 144 auf. Die Dichtlippe 144 ist dabei im Wesentlichen scheiben-, vorzugsweise kreisscheibenförmig ausgebildet und an einem zylindrischen Zwischenabschnitt 140c der Bundbuchse 140 im Wesentlichen radial abstehend angeordnet. Dabei kann die Dichtlippe 144 einfach auf den Zwischenabschnitt 140c aufgeschoben und/oder anderweitig dort befestigt sein. Insbesondere kann die Dichtlippe 144 mit der Bundbuchse 140 verklebt, verschweißt, verkeilt und/oder verrastet sein, so dass die Bundbuchse 140 mit Dichtlippe 144 als eine vorteilhaft vormontierte Baueinheit der Montage des erfindungsgemäßen Werkzeughalters 100 zugeführt werden kann.
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In der bevorzugten Ausführung nach 2 liegt die Dichtlippe 144 des Weiteren mit einer ersten Planseite 144a an einer Bundfläche 140d der Bundbuchse 140 an. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, dass die Dichtlippe 144 alternativ oder zusätzlich zu der in 2 dargestellten Befestigung der Dichtlippe 144 mit dieser Planseite 144a an der Bundfläche 140d am Zwischenabschnitt 140c befestigt ist, wobei die Dichtlippe 144 mit der Bundfläche 140d verklebt, verschweißt, verkeilt und/oder verrastet sein kann.
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Die Dichtlippe 144 ragt in der bevorzugten Ausführung nach 2 radial über die Bundbuchse 140, insbesondere den Sicherungsabschnitt 140a hinaus. Insbesondere erstreckt sich die Bundbuchse 140 radial bis zu einer Innenmantelfläche 104d des Verriegelungsbereichs 104c der Betätigungshülse 104, so dass die Dichtlippe 104 bei Berührung der Innenmantelfläche 104d eine Dichtkante 146 bildet. Die Dichtlippe 104 schließt mit der Dichtkante 146 den zusammen mit der Betätigungshülse 104 aufgespannten Verriegelungsraum 115, so dass das Eindringen von Partikel, insbesondere Staubpartikeln, Bohrstaub und/oder Bohrklein, aus der Umgebung des Werkzeughalters in den Verriegelungsraum 115 wenn nicht vollständig unterbunden, so doch stark reduziert werden kann. Die Innenmantelfläche 115 bildet dabei eine zylindrische Dichtfläche bzw. ist als solche ausgebildet, welche der Dichtlippe im montierten Zustand in jeder Betätigungsposition gegenüberliegt und mit dieser den Verriegelungsraum gegenüber dem den Werkzeughalter umgebenden Umfeld gegen eindringende Partikel im Wesentlichen abdichtet.
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Auf einer zweiten Planseite 144b stützt sich gemäß 2 das Federelement 116 mit seinem zweiten, dem ersten Ende des Federelements 116 im wesentlichen gegenüberliegenden Ende derart ab, dass das Steuerelement 120, welches axial an der Betätigungshülse 104 anliegt, entgegen einer Einsteckrichtung des Einsatzwerkzeugs 102 in die Axialbohrung 112 in Richtung auf das werkzeugseitige Ende des Werkzeughalters 100 zusammen mit der Betätigungshülse 104 in eine erste Position, die Ruheposition vorgespannt wird (siehe oberes Teilbild von 2). Bereits in dieser ersten Position der Betätigungshülse 104 schließt die Dichtkante 146 den Verriegelungsraum 115 ab.
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Soll ein eingesetztes Einsatzwerkzeug 102 aus dem erfindungsgemäßen Werkzeughalter 100 entnommen werden, wird ein Benutzer die Betätigungshülse entgegen dem werkzeugseitigen Ende axial zurückziehen. Dabei verschiebt dich die Dichtlippe 144 axial entlang der Innenmantelfläche 104d, so dass die Dichtkante 146 axial näher auf das Steuerelement 120 zu liegt. Dabei wird des Volumen des Verriegelungsraumes 115 reduziert, ohne dass jedoch Staub über die Dichtkante 146 in den Verriegelungsraum eindringen könnte (siehe unteres Teilbild von 2).
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Wird wiederum ein Einsatzwerkzeug 102 in die Werkzeugaufnahme 108 eingeschoben, geht die Betätigungshülse 104 wieder in die erste Position zurück, wobei Partikel, welche sich auf dem zuvor freiliegenden Teilabschnitt der Innenmantelfläche 104d abgeschieden haben, durch die vorübergleitende Dichtkante 146 abgestreift werden, so dass sie im wesentlich nicht in das sich vergrößernde Volumen des Verriegelungsraum 115 eindringen können.
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Dem Fachmann gegenüber dem hier exemplarisch gezeigten Werkzeughalter 100 an einem Bohr- und/oder Schlaghammer 10 weitere Handwerkzeugmaschinen mit Werkzeughaltern bekannt, welche einerseits einen Verriegelungsmechanismus aufweist, der wiederum insbesondere durch Partikelbelastungen verstärktem Verschleiß ausgesetzt sein kann, und in dem andererseits das hier vorgeschlagene vereinfachte Dichtkonzept mit einer Dichtlippe an einer Bundbuchse des Werkzeughalters, erfolgreich und naheliegend staubunterdrückend eingesetzt werden kann. So kann beispielsweise auch das Spannfutter eines Schrauber, Schlagschraubers, einer Bohr- oder Schlagbohrmaschine in gleicher Weise vor eindringenden Partikeln geschützt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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