DE102012220835A1

DE102012220835A1 - Werkzeugvorsatz mit einem Werkzeugwechselmagazin

Info

Publication number: DE102012220835A1
Application number: DE201210220835
Authority: DE
Inventors: Dietmar Saur
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2014-05-15

Abstract

Bei einem Werkzeugvorsatz (200) zur Befestigung an einer mit einer Werkzeugaufnahme versehenen Handwerkzeugmaschine, mit einer von der Werkzeugaufnahme drehend antreibbaren Antriebswelle (262) und einem Vorsatzgehäuse (252), an dem ein Werkzeugwechselmagazin (254) mit mindestens einer Werkzeugkammer (256) zur Aufbewahrung eines Einsatzwerkzeugs (258) angeordnet ist, ist das Werkzeugwechselmagazin (254) im Betrieb des Werkzeugvorsatzes (200) relativ zur Antriebswelle (262) axial und radial unbeweglich am Vorsatzgehäuse (252) angeordnet ist.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Werkzeugvorsatz zur Befestigung an einer mit einer Werkzeugaufnahme versehenen Handwerkzeugmaschine, mit einer von der Werkzeugaufnahme drehend antreibbaren Antriebswelle und einem Vorsatzgehäuse, an dem ein Werkzeugwechselmagazin mit mindestens einer Werkzeugkammer zur Aufbewahrung eines Einsatzwerkzeugs angeordnet ist.
Aus der WO 2011/085440 A1 ist ein derartiger Werkzeugvorsatz bekannt, der eine Sechskant-Antriebsspindel aufweist, die drehfest mit einem Vorsatzgehäuse verbunden ist, an dem ein Werkzeugwechselmagazin drehbeweglich gelagert ist. Das Werkzeugwechselmagazin hat drei Werkzeugkammern zur Aufbewahrung unterschiedlicher Einsatzwerkzeuge, die von den Werkzeugkammern in einen dem Werkzeugvorsatz zugeordneten Werkzeughalter überführt werden können.
Nachteilig am Stand der Technik ist, dass ein derartiger Werkzeugvorsatz eine vergleichsweise große Baulänge aufweist. Deshalb bieten diese Werkzeugvorsätze nur eine eingeschränkte Handhabbarkeit sowie eine unzureichende Präzision. Darüber hinaus drehen sich alle Bauteile eines derartigen Werkzeugvorsatzes bei dessen Betrieb an einer zugeordneten Handwerkzeugmaschine, sodass eine latente Verletzungsgefahr für einen Benutzer durch die sich drehenden Bauteile besteht.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen neuen Werkzeugvorsatz mit reduzierter Baulänge und vergrößerter Betriebssicherheit bereit zu stellen.
Dieses Problem wird gelöst durch einen Werkzeugvorsatz zur Befestigung an einer mit einer Werkzeugaufnahme versehenen Handwerkzeugmaschine, mit einer von der Werkzeugaufnahme drehend antreibbaren Antriebswelle und einem Vorsatzgehäuse, an dem ein Werkzeugwechselmagazin mit mindestens einer Werkzeugkammer zur Aufbewahrung eines Einsatzwerkzeugs angeordnet ist. Das Werkzeugwechselmagazin ist im Betrieb des Werkzeugvorsatzes relativ zur Antriebswelle axial und radial unbeweglich am Vorsatzgehäuse angeordnet.
Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung eines Werkzeugvorsatzes mit einem Werkzeugwechselmagazin, bei dem durch eine axial unbewegliche und drehfeste Anordnung des Werkzeugwechselmagazins am Vorsatzgehäuse relativ zur Antriebswelle im Betrieb des Werkzeugvorsatzes ein Aufbau ermöglicht wird, bei dem sich insbesondere das Werkzeugwechselmagazin im Betrieb des Werkzeugvorsatzes nicht mehr mit der Antriebswelle mit dreht, sodass eine entsprechende Betriebssicherheit des Werkzeugvorsatzes wesentlich vergrößert werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Ausschiebemechanismus zum Ausschieben des Einsatzwerkzeugs aus der mindestens einen Werkzeugkammer vorgesehen.
Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung eines Werkzeugvorsatzes mit einem Werkzeugwechselmagazin, bei dem entsprechende Einsatzwerkzeuge schnell und unkompliziert über einen geeigneten Ausschiebemechanismus aus ihren zugeordneten Werkzeugkammern ausschiebbar sind.
Der Ausschiebemechanismus weist bevorzugt einen manuell betätigbaren Schieber auf.
Somit kann ein einfacher und kostengünstiger Ausschiebemechanismus bereitgestellt werden.
Bevorzugt ist ein Werkzeughalter vorgesehen, wobei der Ausschiebemechanismus dazu ausgebildet ist, bei einer Betätigung das Einsatzwerkzeug von der mindestens einen Werkzeugkammer in den Werkzeughalter zu schieben.
Somit kann ein jeweils ausgewähltes Einsatzwerkzeug zuverlässig und schnell auf eine benutzerfreundliche, halb-automatische Art und Weise von seiner zugeordneten Werkzeugkammer in den Werkzeughalter überführt werden.
Der Werkzeughalter ist bevorzugt drehfest mit einem Antriebsglied verbunden und ein Exzenterantrieb ist zum Antrieb des Antriebsglieds vorgesehen.
Somit kann durch die Verwendung des Exzenterantriebs auf einfache Art und Weise ein Werkzeugvorsatz mit reduzierter Baulänge bereitgestellt werden, der insbesondere bei Arbeiten in Ecken und Kanten vorteilhaft Anwendung finden kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Werkzeughalter nach Art eines Bithalters vorgesehen.
Somit kann ein unkomplizierter und robuster Werkzeughalter bereitgestellt werden.
Bevorzugt ist der Bithalter drehfest mit der Antriebswelle verbunden.
Somit kann ein betriebssicherer und stabiler Antrieb des Bithalters im Betrieb des Werkzeugvorsatzes gewährleistet werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist an dem Vorsatzgehäuse eine Verriegelungseinheit zur verdrehgesicherten Befestigung des Vorsatzgehäuses an einer der Handwerkzeugmaschine zugeordneten Befestigungseinheit vorgesehen.
Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung eines Werkzeugvorsatzes, bei dem durch eine drehfeste Verriegelung seines Vorsatzgehäuses an einer zugeordneten Handwerkzeugmaschine eine Drehung des Vorsatzgehäuses und somit des daran angeordneten Werkzeugwechselmagazins im Betrieb des Werkzeugvorsatzes sicher und zuverlässig verhindert werden kann.
Die Antriebswelle ist bevorzugt drehbeweglich im Vorsatzgehäuse gelagert.
Somit kann auf einfache Art und Weise eine Drehung der Antriebswelle in dem drehfest an der Handwerkzeugmaschine verriegelten Vorsatzgehäuse im Betrieb des Werkzeugvorsatzes ermöglicht werden.
Bevorzugt ist das Werkzeugwechselmagazin drehbeweglich an dem Vorsatzgehäuse gelagert.
Somit kann jeweils durch eine Verdrehung des Werkzeugwechselmagazins ein entsprechendes Einsatzwerkzeug schnell und unkompliziert zur Verwendung ausgewählt werden.
Das Werkzeugwechselmagazin ist bevorzugt trommelartig ausgebildet.
Somit kann ein einfaches und kostengünstiges Werkzeugwechselmagazin bereitgestellt werden.
Das Eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch ein Werkzeugsystem mit einer Handwerkzeugmaschine und einem Werkzeugvorsatz zur Befestigung an der mit einer Werkzeugaufnahme versehenen Handwerkzeugmaschine. Der Werkzeugvorsatz weist eine von der Werkzeugaufnahme drehend antreibbare Antriebswelle und ein Vorsatzgehäuse auf, an dem ein Werkzeugwechselmagazin mit mindestens einer Werkzeugkammer zur Aufbewahrung eines Einsatzwerkzeugs angeordnet ist. Das Werkzeugwechselmagazin ist im Betrieb des Werkzeugvorsatzes relativ zur Antriebswelle axial und radial unbeweglich am Vorsatzgehäuse angeordnet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einer Werkzeugaufnahme und einer Befestigungsschnittstelle gemäß einer Ausführungsform,
2 eine Schnittansicht eines Ausschnitts eines Werkzeugsystems mit der Handwerkzeugmaschine von 1 und einem daran befestigten Werkzeugvorsatz gemäß einer ersten Ausführungsform,
3 eine Seitenansicht des gemäß einer ersten Ausführungsform ausgebildeten Werkzeugvorsatzes von 2, und
4 eine Seitenansicht eines gemäß einer zweiten Ausführungsform ausgebildeten Werkzeugvorsatzes.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine beispielhafte Handwerkzeugmaschine 100, die ein Werkzeuggehäuse 105 mit einem Handgriff 115 aufweist. Gemäß einer Ausführungsform ist die Handwerkzeugmaschine 100 zur netzunabhängigen Stromversorgung mechanisch und elektrisch mit einem Akkupack 190 verbindbar. In 1 ist die Handwerkzeugmaschine 100 beispielhaft als Akku-Schrauber ausgebildet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Akku-Schrauber beschränkt ist, sondern vielmehr bei unterschiedlichen Handwerkzeugmaschinen Anwendung finden kann, bei denen ein Werkzeug in Drehungen versetzt wird, unabhängig davon, ob die Handwerkzeugmaschine netzabhängig oder netzunabhängig mit dem Akkupack 190 betreibbar ist, z. B. bei einem Bohrschrauber oder Akku-Bohrschrauber, einem Schlagschrauber oder Akku-Schlagschrauber, einer Schlagbohrmaschine oder Akku-Schlagbohrmaschine usw.
In dem Werkzeuggehäuse 105 sind ein von dem Akkupack 190 mit Strom versorgter, elektrischer Antriebsmotor 180 und ein Getriebe 109 angeordnet. Der Antriebsmotor 180 ist über das Getriebe 109 mit einer Antriebswelle 120, z. B. einer Antriebsspindel, verbunden. Im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 100 treibt der Motor 180 die Antriebswelle 120 über das Getriebe 109 drehend an.
Der Antriebsmotor 180 ist illustrativ in einem Motorgehäuse 185 angeordnet und das Getriebe 109 in einem Getriebegehäuse 110, wobei das Getriebegehäuse 110 und das Motorgehäuse 185 beispielhaft in dem Werkzeuggehäuse 105 angeordnet sind. Dem Getriebe 109 ist eine Werkzeugaufnahme 140 zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs 150 zugeordnet, die beispielhaft einen Bithalter 145 aufweist. Diese Werkzeugaufnahme 140 kann an die von dem Antriebsmotor 180 über das Getriebe 109 antreibbare Antriebswelle 120 angeformt sein oder aufsatzförmig mit dieser verbunden sein.
Illustrativ weist der Bithalter 145 eine Betätigungshülse 149 und eine Sechskant-Innenaufnahme 147 zur Aufnahme eines Schrauberbits oder eines sogenannten HEX-Bohrers auf. Geeignete Schrauberbits und HEX-Bohrer sind Einsatzwerkzeuge, die einen Schaft mit einem mindestens abschnittsweise hexagonalen Querschnitt haben, der bei HEX-Bohrern mit einer Ringnut versehen ist. Darüber hinaus kann der Bithalter 145 auch, oder alternativ hierzu, zur Aufnahme eines sogenannten SDS-Quick Mini-Bohrwerkzeugs ausgebildet sein. Hierzu geeignete SDS-Quick Mini-Bohrwerkzeuge sind Bohrwerkzeuge, die einen im Wesentlichen zylindrischen Schaft mit zwei parallel zur Längsachse des Schafts überstehenden Drehmitnahmestegen aufweisen, die jeweils eine Verriegelungsaussparung aufweisen. Derartige Einsatzwerkzeuge sowie der Aufbau und die Funktionsweise eines geeigneten Bithalters sind dem Fachmann hinreichend bekannt, z. B. aus der DE 20 2007 010 699 U1 , deren Offenbarung explizit in die vorliegende Beschreibung einbezogen wird, sodass hier zwecks Knappheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung dieser Komponenten verzichtet werden kann.
Der Antriebsmotor 180 ist z. B. über einen Handschalter 195 ein- und ausschaltbar und kann ein beliebiger Motortyp sein, z. B. ein elektronisch kommutierter Motor oder ein Gleichstrommotor. Vorzugsweise ist der Antriebsmotor 180 derart elektronisch steuer- bzw. regelbar, dass sowohl ein Reversierbetrieb, als auch Vorgaben hinsichtlich einer gewünschten Drehgeschwindigkeit realisierbar sind. Die Funktionsweise und der Aufbau eines geeigneten Antriebsmotors sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, sodass hier zwecks Knappheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung verzichtet wird.
Das Getriebe 109 kann z. B. nach Art eines Untersetzungsgetriebes ausgebildet sein, das beispielsweise mit einem mit verschiedenen Planetenstufen ausgebildeten Planetengetriebe realisierbar ist, dem optional eine Drehmomentkupplung 199 zugeordnet ist. Die Drehmomentkupplung 199 ist dazu ausgebildet, ein Antreiben der Antriebswelle 120 durch das Getriebe 109 im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 100 zu verhindern, falls ein von der Antriebswelle 120 auf das Getriebe 109 übertragenes Drehmoment einen von einem Benutzer der Handwerkzeugmaschine 100 einstellbaren Schwellwert überschreitet.
Darüber hinaus kann die Handwerkzeugmaschine 100 weitere Komponenten aufweisen, z. B. ein mechanisches oder pneumatisches Schlagwerk usw. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine Ausgestaltung eines geeigneten Getriebes mit einer zugeordneten Drehmomentkupplung sowie mechanische und pneumatische Schlagwerke und deren Funktionsweisen dem Fachmann hinreichend bekannt sind, sodass hier zwecks Knappheit der Beschreibung und Einfachheit der Zeichnungen auf eine Abbildung sowie detaillierte Beschreibung hiervon verzichtet wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Handwerkzeugmaschine 100 bzw. der Werkzeugaufnahme 140 eine Befestigungseinheit 170 zugeordnet, die illustrativ am Werkzeuggehäuse 105 axial und radial unbeweglich und insbesondere drehfest befestigt ist. Diese ist beispielhaft hülsenförmig ausgebildet und wird deshalb nachfolgend auch als „Befestigungshülse“ bezeichnet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Befestigungshülse 170 lediglich beispielhaft als ein separates Bauteil ausgebildet ist und alternativ hierzu auch einstückig mit dem Werkzeuggehäuse 105 ausgebildet sein kann.
Die Befestigungshülse 170 dient als Verriegelungs- und Zentrieranordnung für einen zugeordneten Werkzeugvorsatz (200 in 2 und 3 oder 400 in 4) und ummantelt zumindest abschnittsweise den Bithalter 145 mit einer vorgegebenen radialen Beabstandung, um eine axiale Verschiebung der Betätigungshülse 149 des Bithalters 145 im Inneren der Befestigungshülse 170 zu ermöglichen. Am Außenumfang der Befestigungshülse 170 sind illustrativ voneinander beabstandete, stegartige Erhebungen vorgesehen, die sich in Längsrichtung der Befestigungshülse 170 erstrecken und von denen zwecks Übersichtlichkeit und Klarheit der Zeichnung nur zwei Erhebungen mit den Bezugszeichen 174, 176 gekennzeichnet sind. Zwischen diesen stegartigen Erhebungen sind illustrativ nutartige Aussparungen ausgebildet, von denen zwecks Übersichtlichkeit und Klarheit der Zeichnung nur zwei Aussparungen mit dem Bezugszeichen 172 gekennzeichnet sind. Diese Aussparungen 172 können z. B. als Zwischenräume zwischen den stegartigen Erhebungen 174, 176 oder nach Art von Vertiefungen am Außenumfang der Befestigungshülse 170 ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist z. B. etwa mittig in Längsrichtung der stegartigen Erhebungen eine von den nutartigen Aussparungen 172 unterbrochene Ringnut 178 ausgebildet. Darüber hinaus sind an den stegartigen Erhebungen 174, 176 beispielhaft ausgehend von der Ringnut 178 in Richtung des Bithalters 145 gesehen abgeschrägte Laufflächen ausgebildet. Z. B. weisen die stegartigen Erhebungen 174, 176 abgeschrägte Laufflächen 173 bzw. 177 auf.
2 zeigt einen Ausschnitt eines Werkzeugsystems 300 mit der Handwerkzeugmaschine 100 von 1 und einem Werkzeugvorsatz 200 zur Verdeutlichung einer beispielhaften Verriegelung des Werkzeugvorsatzes 200 an der Befestigungshülse 170 der Handwerkzeugmaschine 100. Der Werkzeugvorsatz 200 und die Handwerkzeugmaschine 100 sind zwecks Vereinfachung der Darstellung lediglich abschnittsweise anhand einer Schnittansicht, die etwa einen 90° umfassenden Schnittbereich umfasst, illustriert. Hierbei ist von der Handwerkzeugmaschine 100 nur ein Ausschnitt des Gehäuses 105 gezeigt, in dem die mit dem Bithalter 145 versehene Antriebswelle 120 drehbeweglich gelagert ist und an dessen Stirnseite die Befestigungshülse 170 angeordnet, bzw. drehfest und radial und axial unbeweglich befestigt ist.
Der Werkzeugvorsatz 200 weist illustrativ einen zur Verriegelung und Zentrierung vorgesehenen Verriegelungsabschnitt 210 sowie einen Antriebsabschnitt 250 auf. Der Antriebsabschnitt 250 ist nur ausschnittsweise anhand eines Ausschnitts eines Vorsatzgehäuses 252 illustriert, in dem eine Antriebswelle 262 drehbeweglich gelagert ist. Diese Antriebswelle 262 ist bevorzugt zumindest mit der Sechskant-Innenaufnahme 147 des Bithalters 145 von 1 verbindbar, um von diesem im Betrieb des Werkzeugsystems 300 drehend angetrieben zu werden. Der Antriebsabschnitt 250 ist bei 3 weiter beschrieben.
Der Verriegelungsabschnitt 210 ist an dem Vorsatzgehäuse 252 vorgesehen und hat hierzu illustrativ einen axial unbeweglich und drehfest mit dem Vorsatzgehäuse 252 des Antriebsabschnitts 250 verbundenen Grundkörper 215, der einen mit einer Verdrehsicherungseinheit versehenen inneren Hohlraum 216 ausbildet und an dessen Außenumfang 245 eine axial verschiebbare Verriegelungshülse 240 angeordnet ist. Die Verdrehsicherungseinheit ist zur verdrehgesicherten Befestigung des Grundkörpers 215 an der Befestigungshülse 170 der Handwerkzeugmaschine 100 von 1 ausgebildet. Die Verriegelungshülse 240 dient zur Freigabe oder Blockierung von mindestens einem zugeordneten Verriegelungselement 232, das illustrativ nach Art einer Verriegelungskugel ausgebildet ist. Bevorzugt finden mindestens zwei Verriegelungskugeln an unterschiedlichen Umfangspositionen des Grundkörpers 215 Anwendung.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Verdrehsicherungseinheit in einem vom Antriebsabschnitt 250 abgewandten, axialen Endbereich 217 des Grundkörpers 215 bzw. des inneren Hohlraums 216 derart ausgebildet, dass die Verdrehsicherungseinheit und die Befestigungshülse 170 der Handwerkzeugmaschine 100 von 1 komplementäre geometrische Formen aufweisen, die zur Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung geeignet sind und dazu ausgebildet sind, zur lösbaren, verdrehgesicherten Befestigung des Grundkörpers 215 an der Befestigungshülse 170 ineinander zu greifen. Z. B. weist die Verdrehsicherungseinheit am Innenumfang des Hohlraums 216 bzw. des Grundkörpers 215 ausgebildete, voneinander beabstandete, stegartige Erhebungen auf, die sich in Längsrichtung des Hohlraums 216 erstrecken und zwischen denen nutartige Aussparungen vorgesehen sind, wobei die stegartigen Erhebungen und nutartigen Aussparungen zur Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung mit den nutartigen Aussparungen (172 in 1) und den stegartigen Erhebungen (174, 176 in 1) der Befestigungshülse 170 ausgebildet sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist im axialen Endbereich 217 des Hohlraums 216 die mindestens eine Verriegelungskugel 232 in einer zugeordneten, am Grundkörper 215 vorgesehenen radialen Öffnung 231 angeordnet. Darüber hinaus ist an dem Grundkörper 215 mindestens ein Steuerelement 236 vorgesehen, das z. B. nach Art einer Steuerkugel ausgebildet ist. Dieses ist illustrativ in einer zugeordneten radialen Öffnung 235 des Grundkörpers 215 angeordnet und dazu ausgebildet, bei einem Aufschieben des Grundkörpers 215 auf die Befestigungshülse 170 der Handwerkzeugmaschine 100 zur Freigabe der Verriegelungskugel 232 eine axiale Verschiebung der Verriegelungshülse 240 am Außenumfang des Grundkörpers 215 zu bewirken, wie untenstehend beschrieben.
Die Verriegelungshülse 240 wird am Außenumfang 245 des Grundkörpers 215 von einem Federelement 244, z. B. einer Druckfeder, in einer vom Antriebsabschnitt 250 wegweisenden Richtung 398 in eine Verriegelungsposition beaufschlagt. Hierzu ist die Druckfeder 244 beispielhaft zwischen einer am Außenumfang des Grundkörpers 215 im Bereich des Antriebsabschnitts 250 ausgebildeten, kragenförmigen Ringschulter 241 und einem am Innenumfang der Verriegelungshülse 240 vorgesehenen Klemmring 242 angeordnet, der sich an einer inneren Ringschulter 243 der Verriegelungshülse 240 abstützt und zumindest im Bereich der Steuerkugel 236 einen dieser zugewandten, abgeschrägten Bereich 299 aufweist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Verriegelungshülse 240 und der Klemmring 242 nur beispielhaft zweiteilig ausgebildet sind und alternativ hierzu auch einstückig oder mehrteilig ausgebildet sein können. Um ein Abrutschen der Verriegelungshülse 240 vom Außenumfang 245 des Grundkörpers 215 zu verhindern, wird deren innere Ringschulter 243 bzw. der Klemmring 242 in der Verriegelungsposition, die eine axiale Endposition der Verriegelungshülse 240 in der vom Antriebsabschnitt 250 wegweisenden Richtung 398 darstellt, illustrativ von einem Sicherungsring 249 blockiert.
Zur Befestigung des Werkzeugvorsatzes 200 an der Befestigungshülse 170 wird der Grundkörper 215 in Richtung des Pfeils 398 auf die Befestigungshülse 170 aufgeschoben. Hierbei wird zunächst der axiale Endbereich 217 des Hohlraums 216 über der Befestigungshülse 170 positioniert und zentriert und das der Innenaufnahme 147 des Bithalters 145 zugewandte axiale Ende der Antriebswelle 262 wird in diesen eingeführt. Durch ein weiteres Verschieben des Werkzeugvorsatzes 200 in Richtung des Pfeils 398 gelangen dann die stegartigen Erhebungen und nutartigen Aussparungen der Verdrehsicherungseinheit des Verriegelungsabschnitts 210 in Eingriff mit den zugeordneten, nutartigen Aussparungen (172 in 1) und stegartigen Erhebungen (174, 176 von 1) der Befestigungshülse 170, von denen zwei in 2 beispielhaft mit 374 und 376 gekennzeichnet sind. Hierbei kommt die Steuerkugel 236 illustrativ in Kontakt mit einer abgeschrägten Lauffläche 373 der stegartigen Erhebung 374 und die Verriegelungskugel 232 kommt in Kontakt mit einer abgeschrägten Lauffläche 375 der stegartigen Erhebung 376.
Bei einem weiteren Verschieben des Werkzeugvorsatzes 200 in Richtung des Pfeils 398 wird dann ein Abrollen der Steuerkugel 236 entlang der abgeschrägten Lauffläche 373 erzwungen, wodurch eine radiale Verschiebung der Steuerkugel 236 in Richtung der Verriegelungshülse 240 bzw. dem abgeschrägten Bereich 299 des Klemmrings 242 bewirkt wird. Hierbei wird eine Krafteinwirkung durch die Steuerkugel 236 auf den Klemmring 242 erzeugt, die zu einer axialen Verschiebung der Verriegelungshülse 240 in eine von der Handwerkzeugmaschine 100 abgewandte Richtung 399 gegen die Federkraft der Druckfeder 244 führt. Durch diese axiale Verschiebung erfolgt eine Freigabe der Verriegelungskugel 232, die somit durch ein Abrollen entlang der zugeordneten abgeschrägten Lauffläche 375 der stegartigen Erhebung 376 ebenfalls radial auswärts verschoben wird. Darüber hinaus wird durch diese axiale Verschiebung die Antriebswelle 262 in den Bithalter 145 eingeschoben und kann somit von diesem im Betrieb des Werkzeugsystems 300 drehend angetrieben werden.
Die radiale Auswärtsverschiebung der Steuerkugel 236 und der Verriegelungskugel 232 endet, wenn diese durch das Verschieben des Werkzeugvorsatzes 200 in Richtung des Pfeils 398 über die abgeschrägten Laufflächen 373 bzw. 375 in den Bereich der an der Befestigungshülse 170 ausgebildeten Ringnut 178 gelangen. Dort werden die Steuerkugel 236 und die Verriegelungskugel 232 von dem an der Verriegelungshülse 240 vorgesehenen Klemmring 242 radial einwärts in die Ringnut 178 verschoben. Dies erfolgt durch eine axiale Verschiebung der Verriegelungshülse 240 in Richtung des Pfeils 398 aufgrund der Federkraft der Druckfeder 244, die die Verriegelungshülse 240 wie oben beschrieben in ihre Verriegelungsposition beaufschlagt. Hierbei wird die Verriegelungskugel 232 illustrativ von einem flachen, nicht-abgeschrägten Bereich 397 des Klemmrings 242 in der Ringnut 178 blockiert.
Der Grundkörper 215 und somit der Werkzeugvorsatz 200 werden dementsprechend an der Befestigungshülse 170 der Handwerkzeugmaschine 100 lösbar verriegelt, ohne das hierzu eine manuelle Verschiebung der Verriegelungshülse 240 durch einen Benutzer erforderlich ist. Somit kann die Montage des Werkzeugvorsatzes 200 an der Handwerkzeugmaschine 100 auf komfortable Art und Weise einhändig durch den Benutzer erfolgen. Hierbei wird der Grundkörper 215 zur Drehmomentabstützung mittels der Verdrehsicherungseinheit des Werkzeugvorsatzes 200 verdrehgesichert an der Befestigungshülse 170 fixiert und zentriert.
Gemäß einer Ausführungsform ist die lösbare, verdrehgesicherte Befestigung des Grundkörpers 215 an der Befestigungshülse 170 durch eine axiale Verschiebung der Verriegelungshülse 240 in eine von der Handwerkzeugmaschine 100 abgewandte Richtung, d. h. die Richtung 399, gegen die Federkraft des Federelements 244 lösbar. Durch eine derartige axiale Verschiebung der Verriegelungshülse 240 werden die Steuerkugel 236 und die Verriegelungskugel 232 freigegeben und können somit zum bzw. beim Abziehen des Werkzeugvorsatzes 200 von der Befestigungshülse 170 in Richtung des Pfeils 399 radial auswärts verschoben werden.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass der oben beschriebene Verriegelungsabschnitt 210 zur verdrehgesicherten Verriegelung des Werkzeugvorsatzes 200 an der Befestigungshülse 170 der Handwerkzeugmaschine 100 lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist. Vielmehr können auch andere Verriegelungsabschnitte und Befestigungshülsen Anwendung finden, mit denen eine verdrehgesicherte Verriegelung des Werkzeugvorsatzes 200 an der Handwerkzeugmaschine 100 ermöglicht werden kann, z. B. eine Bajonett-Verriegelung oder eine Drahtbügelverriegelung usw.
3 zeigt den Werkzeugvorsatz 200 von 2 zur Verdeutlichung des gemäß einer ersten Ausführungsform ausgeführten Antriebsabschnitts 250. Dieser weist das Vorsatzgehäuse 252 auf, in dem die Antriebswelle 262 drehbeweglich gelagert ist und das drehfest sowie radial und axial unbeweglich mit dem Grundkörper 215 des Verriegelungsabschnitts 210 verbunden ist, an dem die Verriegelungshülse 240 angeordnet ist.
Illustrativ ist an einem vom Verriegelungsabschnitt 210 abgewandten axialen Ende der Antriebswelle 262 ein nach Art eines Bithalters ausgebildeter Werkzeughalter 220 angeordnet und bevorzugt drehfest mit dieser verbunden. Dieser kann z. B. wie der Bithalter 145 von 1 aufgebaut sein und weist beispielhaft einen Aufnahmekörper 224 auf, an dem eine Betätigungshülse 222 und z. B. eine Sechskant-Innenaufnahme 226 zur Aufnahme eines Schrauberbits oder eines sogenannten HEX-Bohrers vorgesehen sind. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass Aufbau und Funktionsweise des Bithalters 220 zwecks Knappheit der Beschreibung nicht weiter beschrieben werden, da diese wie oben bei 1 beschrieben dem Fachmann hinreichend bekannt sind.
Gemäß der ersten Ausführungsform ist an dem Vorsatzgehäuse 252 ein Werkzeugwechselmagazin 254 mit mindestens einer Werkzeugkammer 256 zur Aufbewahrung eines Einsatzwerkzeugs 258, z. B. des Einsatzwerkzeugs 150 von 1, angeordnet. Das Werkzeugwechselmagazin 254 ist beispielhaft trommelartig ausgebildet und drehbeweglich am Außenumfang 251 des Vorsatzgehäuses 252 um eine Drehachse der Antriebswelle 262 drehbar gelagert. Das trommelartige Werkzeugwechselmagazin 254 ist hierbei bevorzugt hohlzylinderförmig mit einem zumindest annähernd ringartigen Mantelkörper ausgebildet, in dem gemäß einer Ausführungsform eine Vielzahl von Werkzeugkammern 256 vorgesehen sind. Hierbei können in den Werkzeugkammern 256 unterschiedliche Einsatzwerkzeuge angeordnet sein, z. B. unterschiedliche Schrauberbits, HEX-Bohrer usw., wobei zwecks Klarheit und Übersichtlichkeit der Zeichnung nur das Einsatzwerkzeug 258 abgebildet ist.
Dem Werkzeugwechselmagazin 254 ist ein am Vorsatzgehäuse 252 und/oder dem Grundkörper 215 angeordneter Ausschiebemechanismus 290 zum Ausschieben des Einsatzwerkzeugs 258 aus der mindestens einen Werkzeugkammer 256 vorgesehen. Dieser weist beispielhaft einen manuell betätigbaren Schieber 257 auf, der illustrativ nach Art einer über ein Betätigungselement 259 betätigbaren Schiebestange ausgebildet ist. Diese ist z. B. in einer am Vorsatzgehäuse 252 und/oder dem Grundkörper 215 vorgesehenen Führung 253 geführt und kann ein dem Einsatzwerkzeug 258 zugewandtes, z. B. magnetisch ausgebildetes axiales Ende zur magnetischen Verbindung mit dem Einsatzwerkzeug 258 aufweisen.
Im Betrieb des Werkzeugvorsatzes 200 an der Handwerkzeugmaschine 100 von 1 bzw. im Rahmen des Werkzeugsystems 300 von 2 wird die Antriebswelle 262 und somit der Bithalter 220 von dem Bithalter 145 der Handwerkzeugmaschine 100 drehend angetrieben. Hierbei wird eine Drehung des Grundkörpers 215 und des drehfest mit diesem verbundenen Vorsatzgehäuses 252 durch die verdrehgesicherte Verriegelung des Grundkörpers 215 an der Befestigungshülse 170 der Handwerkzeugmaschine 100 verhindert, sodass auch das Werkzeugwechselmagazin 254 im Betrieb des Werkzeugvorsatzes 200 relativ zur Antriebswelle 262 drehfest sowie axial und radial unbeweglich am Vorsatzgehäuse 252 angeordnet ist.
Zur Entnahme des Einsatzwerkzeugs 258 aus der zugeordneten Werkzeugkammer 256 kann diese durch Verdrehen des Werkzeugwechselmagazins 254 relativ zum Vorsatzgehäuse 252 fluchtend zur Führung 253 angeordnet werden. Dann kann durch ein Verschieben des Betätigungselements 259 in Richtung des Bithalters 220, d. h. in Richtung des Pfeils 399 von 2, der Schieber 257 von einem Benutzer in die zugeordnete Werkzeugkammer 256 gegen das Einsatzwerkzeug 258 geschoben werden und dieses somit durch eine weitere Verschiebung in Richtung des Pfeils 399 aus der zugeordneten Werkzeugkammer 256 ausgeschoben werden. Durch ein Belassen des Schiebers 257 in dieser zugeordneten Werkzeugkammer 256 kann darüber hinaus eine weitere Verdrehung des Werkzeugwechselmagazins 254 sicher und zuverlässig blockiert bzw. verhindert werden. Anschließend kann das Einsatzwerkzeug 258 von dem Benutzer in Richtung des Pfeils 398 von 2 in den Bithalter 220 eingeschoben werden.
4 zeigt einen Werkzeugvorsatz 400 gemäß einer zweiten Ausführungsform, der anstelle des Werkzeugvorsatzes 200 von 3 mit der Handwerkzeugmaschine 100 von 1 Anwendung finden kann. Dieser hat beispielhaft einen mit einem Vorsatzgehäuse 452 versehenen Antriebsabschnitt 450, wobei an dem Vorsatzgehäuse 452 illustrativ der Verriegelungsabschnitt 210 des Werkzeugvorsatzes 200 von 2 und 3 angeordnet ist. Dementsprechend ist im Vorsatzgehäuse 452 die Antriebswelle 262 drehbeweglich gelagert und darüber hinaus bildet das Vorsatzgehäuse 452 einen Trägerabschnitt 415 aus, der von seiner Funktionalität her dem Grundkörper 215 von 2 und 3 entspricht und an dem illustrativ die Verriegelungshülse 240 angeordnet ist.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist an dem Vorsatzgehäuse 452 eine Aufnahme 458 ausgebildet, in der das Werkzeugwechselmagazin 254 auf der Antriebswelle 262 z. B. über geeignete Lagerelemente drehbeweglich gelagert ist. Die Antriebswelle 262 ist ihrerseits mit einem z. B. nach Art eines Zahnrads ausgebildeten Antriebsrad 464 versehen, das an einem von der Verriegelungshülse 240 abgewandten axialen Ende der Antriebswelle 262 angeordnet ist. Dieses Antriebsrad 464 ist in einem von der Verriegelungshülse 240 abgewandten Bereich des Vorsatzgehäuses 452 angeordnet und greift an einer Eingreifstelle 462 in ein z. B. ebenfalls nach Art eines Zahnrads ausgebildetes Abtriebsrad 466 ein, das seinerseits drehfest mit einem Antriebsglied 468 verbunden ist. Hierbei bilden das Antriebs- und Abtriebsrad 464 bzw. 466 bevorzugt einen Exzenterantrieb 460 zum Antrieb des Antriebsglieds 468 aus. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass geeignete Exzenterantriebe dem Fachmann hinreichend bekannt sind. Deshalb wird hier zwecks Knappheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung des Exzenterantriebs 460 verzichtet.
Das Antriebsglied 468 ist illustrativ drehfest mit einem zur Aufnahme des Einsatzwerkzeugs 258 von 3 vorgesehenen Werkzeughalter 420 verbunden. Dieser ist bevorzugt derart ausgeführt, dass das Einsatzwerkzeug 258 durch Betätigung von einem nachfolgend beschriebenen Ausschiebemechanismus 490 von dem Werkzeugwechselmagazin 254 bzw. einer zugeordneten Werkzeugkammer (256 in 3) in den Werkzeughalter 420 überführbar bzw. überschiebbar ist. Ein geeigneter Werkzeughalter 420 ist dem Fachmann hinreichend bekannt, z. B. aus der DE 10 2006 059 688 A1 , sodass hier zwecks Knappheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung des Werkzeughalters 420 verzichtet werden kann.
Der Ausschiebemechanismus 490 weist beispielhaft einen manuell betätigbaren Schieber 457 auf, der illustrativ nach Art einer über ein Betätigungselement 459 betätigbaren Schiebestange ausgebildet ist. Diese ist z. B. in einer am bzw. im Vorsatzgehäuse 452 vorgesehenen Führung 453 geführt und kann ein dem Einsatzwerkzeug 258 zugewandtes, z. B. magnetisch ausgebildetes axiales Ende zur magnetischen Verbindung mit dem Einsatzwerkzeug 258 aufweisen. Das Betätigungselement 459 ist illustrativ in einer am Vorsatzgehäuse 452 ausgebildeten Längsöffnung 451 axial verschiebbar.
Im Betrieb des Werkzeugvorsatzes 400 erfolgt eine Auswahl des Einsatzwerkzeugs 258 wie bei 3 beschrieben durch eine Verdrehung des Werkzeugwechselmagazins 254 am Vorsatzgehäuse 452. Anschließend kann das ausgewählte Einsatzwerkzeug 258 durch eine Betätigung des Betätigungselements 459 und somit eine Betätigung des Schiebers 457 über das Antriebsglied 468 in den Werkzeughalter 420 geschoben werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2011/085440 A1 [0002]
DE 202007010699 U1 [0036]
DE 102006059688 A1 [0063]

Claims

Werkzeugvorsatz (200) zur Befestigung an einer mit einer Werkzeugaufnahme (140) versehenen Handwerkzeugmaschine (100), mit einer von der Werkzeugaufnahme (140) drehend antreibbaren Antriebswelle (262) und einem Vorsatzgehäuse (252), an dem ein Werkzeugwechselmagazin (254) mit mindestens einer Werkzeugkammer (256) zur Aufbewahrung eines Einsatzwerkzeugs (258) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugwechselmagazin (254) im Betrieb des Werkzeugvorsatzes (200) relativ zur Antriebswelle (262) axial und radial unbeweglich am Vorsatzgehäuse (252) angeordnet ist.
Werkzeugvorsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausschiebemechanismus (290) zum Ausschieben des Einsatzwerkzeugs (258) aus der mindestens einen Werkzeugkammer (256) vorgesehen ist.
Werkzeugvorsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschiebemechanismus (290) einen manuell betätigbaren Schieber (257) aufweist.
Werkzeugvorsatz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Werkzeughalter (420) vorgesehen ist, wobei der Ausschiebemechanismus (490) dazu ausgebildet ist, bei einer Betätigung das Einsatzwerkzeug (258) von der mindestens einen Werkzeugkammer (256) in den Werkzeughalter (420) zu schieben.
Werkzeugvorsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughalter (420) drehfest mit einem Antriebsglied (468) verbunden ist und ein Exzenterantrieb (460) zum Antrieb des Antriebsglieds (468) vorgesehen ist.
Werkzeugvorsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Werkzeughalter (220) nach Art eines Bithalters vorgesehen ist.
Werkzeugvorsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bithalter drehfest mit der Antriebswelle (262) verbunden ist.
Werkzeugvorsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Vorsatzgehäuse (252) eine Verriegelungseinheit (210) zur verdrehgesicherten Befestigung des Vorsatzgehäuses (252) an einer der Handwerkzeugmaschine (100) zugeordneten Befestigungseinheit (170) vorgesehen ist.
Werkzeugvorsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (262) drehbeweglich im Vorsatzgehäuse (252) gelagert ist.
Werkzeugvorsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugwechselmagazin (254) drehbeweglich an dem Vorsatzgehäuse (252) gelagert ist.
Werkzeugvorsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugwechselmagazin (254) trommelartig ausgebildet ist.
Werkzeugsystem (300) mit einer Handwerkzeugmaschine (100) und einem Werkzeugvorsatz (200) zur Befestigung an der mit einer Werkzeugaufnahme (140) versehenen Handwerkzeugmaschine (100), wobei der Werkzeugvorsatz (200) eine von der Werkzeugaufnahme (140) drehend antreibbare Antriebswelle (262) und ein Vorsatzgehäuse (252) aufweist, an dem ein Werkzeugwechselmagazin (254) mit mindestens einer Werkzeugkammer (256) zur Aufbewahrung eines Einsatzwerkzeugs (258) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugwechselmagazin (254) im Betrieb des Werkzeugvorsatzes (200) relativ zur Antriebswelle (262) axial und radial unbeweglich am Vorsatzgehäuse (252) angeordnet ist.