DE102014112288A1

DE102014112288A1 - Werkzeug mit austauschbarem Antriebskopf und zugehöriges Werkzeugteil

Info

Publication number: DE102014112288A1
Application number: DE102014112288.7A
Authority: DE
Inventors: Chia-Yi Chen; Hui-Chien CHEN
Original assignee: YUAN LI HSING IND CO; YUAN LI HSING INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: YUAN LI HSING IND CO; YUAN LI HSING INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2016-03-03
Anticipated expiration: 2034-08-28
Also published as: DE102014112288B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug mit einem austauschbaren Antriebskopf und ein entsprechendes Werkzeugteil, wobei das Werkzeugteil umfasst: eine Buchse (10), die eine Aufnahmeausnehmung (11) und ein Antriebsende (12) aufweist, wobei die Innenwand der Aufnahmeausnehmung (11) mehrere Vorsprünge (13) und mehrere Senken (14) zwischen den Vorsprüngen (13) aufweist, wobei jeder Vorsprung (13) im Querschnitt einen gewölbten Bogen (131) zwischen zwei Senken (14) aufweist, wobei sich die Verlängerungslinien von zwei benachbarten gewölbten Bögen (131) nicht überschneiden, wobei in die Aufnahmeausnehmung (14) ein polygonaler Kopf (41) eines Antriebskopfs (40) eingesteckt werden kann, eine Hülse (20), die die Buchse (10) umschließt, axial verschiebbar ist und an der Innenwand eine Vertiefung (22) und eine Erhöhung (23) aufweist, wobei die Hülse (20) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegt werden kann, und mindestens ein Begrenzungselement (30), das im Vorsprung (13) angeordnet ist und selektiv in die Aufnahmeausnehmungen (11) hineinragen kann, wobei, wenn sich die Hülse (20) in der ersten Position befindet, die Erhöhungen (23) gegen die Begrenzungselemente (30) drücken, die somit in die Aufnahmeausnehmungen (11) hineinragen, wodurch der polygonale Kopf (41) in der Aufnahmeausnehmung (11) begrenzt wird, wobei, wenn sich die Hülse (20) in der zweiten Position befindet, das Begrenzungselement (30) in die Vertiefung (22) zurücktritt, wodurch der polygonale Kopf (41) aus der Aufnahmeausnehmung (11) herausgezogen werden kann.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug mit austauschbarem Antriebskopf und das zugehörige Werkzeugteil.
Stand der Technik
Bei herkömmlichen Adaptern ist der polygonale Kugelkopf des Antriebskopfs in einer Aufnahmeausnehmung aufgenommen, deren Form an die des polygonalen Kugelkopfs angepasst ist. Wenn eine Stützstange gedrückt wird, ist der Antriebskopf fest befestigt. Wenn die Stützstange herausgezogen wird, kann der Antriebskopf geschwenkt werden. Ein solcher Antriebskopf ist aus TW566284 und TWM357344 bekannt.
Gemäß TW566284 hat die Aufnahmeausnehmung eine polygonale Form und steht mit dem polygonalen Kugelkopf in einem Flächenkontakt. Beim Drehen mit hoher Geschwindigkeit durch eine elektrische Antriebsvorrichtung kann der polygonale Kugelkopf durch eine hohe Reibungskraft blockiert werden, wodurch ein Verschleiß der elektrischen Antriebsvorrichtung und des Werkzeugs auftreten kann. Zudem kann die Reibung zu einer Energieverschwendung führen.
Gemäß TWM357344 besitzt die Aufnahmeausnehmung an der Innenwand mehrere beabstandete Vorsprünge. Die Anzahl der Vorsprünge entspricht der Anzahl der Ecken des polygonalen Kugelkopfs. Jeder Vorsprung steht mit dem polygonalen Kugelkopf in Kontakt. Die Stützstange und der Antriebskopf sind miteinander gekoppelt, um die Nachteile gemäß dem Aufbau aus TW566284 zu vermeiden.
Gemäß dem Aufbau in TW566284 und TWM357344 können die Winkelteile des polygonalen Kugelkopfs nicht gesperrt werden, wodurch der Antriebskopf beim Drehen mit hoher Geschwindigkeit herausgeschleudert werden kann, sodass die Einsatzsicherheit nicht gewährleistet werden kann.
Es ist außerdem ein zweistufiges Werkzeug bekannt, das eine Aufnahmeausnehmung aufweist, in der ein polygonaler Kopf aufgenommen wird. Wenn ein Werkstück mit einem anderen Format angetrieben werden soll, muss ein anderes Werkzeug mit dem entsprechenden Format verwendet werden. Ein Austausch des Antriebskopfs ist bisher nicht möglich. Daher sind die Beschaffungskosten der Werkzeuge hoch.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug mit einem austauschbaren Antriebskopf und ein entsprechendes Werkzeugteil zu schaffen, wobei der Antriebskopf ausgetauscht werden kann und wobei das Werkzeug einen einfachen Aufbau aufweist, wodurch die Herstellung erleichtert wird. Zudem wird der Reibungswiderstand reduziert, sodass eine Blockierung bei einem schnellen Drehen vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Werkzeugteil mit einem austauschbaren Antriebskopf gelöst, das umfasst: eine Buchse, der eine Aufnahmeausnehmung und ein Antriebsende aufweist, wobei die Innenwand der Aufnahmeausnehmung mehrere Vorsprünge und mehrere Senken zwischen den Vorsprüngen bildet, wobei jeder Vorsprung im Querschnitt einen gewölbten Bogen zwischen zwei Senken besitzt, wobei sich die Verlängerungslinien von zwei benachbarten gewölbten Bögen nicht überschneiden, wobei in die Aufnahmeausnehmung ein polygonaler Kopf eines Antriebskopfs gesteckt werden kann, eine Hülse, die die Buchse umschließt, axial verschiebbar ist und an der Innenwand eine Vertiefung und eine Erhöhung aufweist, wobei die Hülse zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegt werden kann, und mindestens ein Begrenzungselement, das im Vorsprung angeordnet ist und selektiv in die Aufnahmeausnehmungen hineinragen kann, wobei, wenn sich die Hülse in der ersten Position befindet, die Erhöhung (23) gegen das Begrenzungselement drückt, die somit in die Aufnahmeausnehmung hineinragt, wodurch der polygonale Kopf in der Aufnahmeausnehmung begrenzt wird, wobei, wenn sich die Hülse in der zweiten Position befindet, das Begrenzungselement in die Vertiefung einrückt, wodurch der polygonale Kopf aus der Aufnahmeausnehmung herausgezogen wird.
Die Aufgabe wird weiter durch das erfindungsgemäße Werkzeug mit austauschbarem Antriebskopf gelöst, das ein Werkzeugteil mit austauschbarem Antriebskopf und einen Antriebskopf umfasst, der einen polygonalen Kopf aufweist, der in die Aufnahmeausnehmung der Buchse eingesteckt werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 eine perspektivische Darstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
2 eine Explosionsdarstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
3 bis 5 Schnittdarstellungen des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
6 bis 9 Darstellungen des Einsatzzustands des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
10 bis 11 eine Darstellung eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
12 bis 13 eine Darstellung eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
14 bis 15 eine Darstellung eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Die 1 bis 6 zeigen das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Werkzeugteils mit austauschbarem Antriebskopf 1, das eine Buchse 10, eine Hülse 20 und mindestens ein Begrenzungselements 30 umfasst.
Die Buchse 10 weist eine Aufnahmeausnehmung 11 und ein Antriebsende 12 auf. Die Innenwand der Aufnahmeausnehmung 11 bildet mehrere Vorsprünge 13 und mehrere Senken 14 zwischen den Vorsprüngen 13. Jeder Vorsprung 13 besitzt im Querschnitt einen gewölbten Bogen 131 zwischen zwei Senken 14. Die Verlängerungslinien von zwei benachbarten gewölbten Bögen 131 überschneiden sich nicht (4 und 5), d.h. die Vorsprünge 13 besitzen einen größeren Krümmungsradius. In die Aufnahmeausnehmung 14 kann ein polygonaler Kopf 41 eines Antriebskopfs 40 gesteckt werden. Der Antriebskopf 40 weist weiter über dem polygonalen Kopf 41 einen radialen Flansch 42 auf. Die Buchse 10 weist an der Öffnung der Aufnahmeausnehmung 11 eine erste ringförmige Fase 15 auf, wodurch der Antriebskopf 40 gedreht und geneigt werden kann. Das Antriebsende 12 kann eine polygonale Ausnehmung für einen Adapter oder eine polygonale Stange besitzen.
Die Hülse 20 umschließt die Buchse 10, ist axial verschiebbar und kann zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position bewegt werden. Die Hülse 20 besitzt an einem Ende eine Schulter 21, an der Innenwand eine Vertiefung 22 und eine Erhöhung 23, welche durch die Vertiefung 22 ausgebildet ist. Der Innendurchmesser der Schulter 21 ist nicht kleiner als der Durchmesser der Öffnung der Aufnahmeausnehmung 11. Die Schulter 21 und die Aufnahmeausnehmung 11 bilden eine Stufe, um das Drehen und das Neigen des Antriebskopfs 40 nicht zu beeinflussen. Vorzugsweise besitzt die Hülse 20 an der Schulter 21 eine zweite ringförmige Fase 24. Die erste und zweite ringförmige Fase 15, 24 sind auch stufig ausgebildet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zwischen der Buchse 10 und der Hülse 20 ein Federelement 50 angeordnet, das die Buchse 10 und die Hülse 20 auseinander drückt.
Die Anzahl an Begrenzungselementen 30 beträgt vorzugsweise drei. Die Begrenzungselemente 30 sind in den Vorsprüngen 13 angeordnet und befinden sich zwischen der Buchse 10 und der Hülse 20. Die Begrenzungselemente 30 können selektiv in die Aufnahmeausnehmungen 11 einrasten. Die Begrenzungselemente 30 sind durch Kugeln ausgebildet, sind in den Durchgangslöchern der Buchse 10 angeordnet und können in den Durchgangslöchern bewegt werden.
Wie aus den 7 bis 9 ersichtlich ist, drückt die Erhöhung 23 gegen die Begrenzungselemente 30, wenn sich die Hülse 20 in der ersten Position befindet (6 und 7), sodass die Begrenzungselemente 30 somit in die Aufnahmeausnehmung 11 hineinragen. Dadurch begrenzen die Begrenzungselemente 30 den polygonalen Kopf 41 in der Aufnahmeausnehmung 11, sodass der Antriebskopf 40 nicht aus der Aufnahmeausnehmung 11 austreten kann. Wenn sich die Hülse 20 in der ersten Position befindet und der radiale Flansch 42 an der Schulter 21 anliegt (6), können der Antriebskopf 40 und die Buchse 10 nicht gegeneinander verdreht werden, wodurch der Antriebskopf 40 nicht gegenüber der Buchse 10 geschwenkt werden kann. Wenn sich die Hülse 20 in der ersten Position befindet und der radiale Flansch 42 nicht an der Schulter anliegt (7), kann der Antriebskopf 40 um den polygonalen Kopf 41 gegenüber der Buchse 10 geschwenkt werden. Wenn sich die Hülse 20 in der zweiten Position befindet (8) und die Begrenzungselemente 30 in die Vertiefung 22 zurücktreten, kann der polygonale Kopf 41 herausgeschoben und in die Aufnahmeausnehmung 11 eingeschoben werden. Nachdem der polygonale Kopf 41 aus der Aufnahmeausnehmung 11 herausgezogen wurde, werden die Buchse 10 und die Hülse 20 von dem Federelement 50 zurückgestellt (9).
Die 9 und 10 zeigen ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Werkzeugteils mit austauschbarem Antriebskopf 1a, wobei die Hülse 20a eine Schulter 21a aufweist, die in Axialrichtung mindestens teilweise zwischen dem radialen Flansch 42 des Antriebskopfs 40 und der Buchse 10 liegt. Somit ist auf der Oberseite der Schulter 21a eine erste Stufe 211 ausgebildet, die sich bis zur Innenseite der Schulter 21a erstreckt. Wenn die Hülse 20a zu der zweiten Position bewegt wird, kann die Hülse 20a dabei gleichzeitig den Antriebskopf 40 herausschieben, um den Austausch des Antriebskopfs 40 zu erleichtern.
Die 12 und 13 zeigen noch ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Werkzeugteils mit austauschbarem Antriebskopf 1b, wobei der radiale Flansch 42a des Antriebskopfs 40a an der Unterseite eine zweite Stufe 421 ausbildet, die in Axialrichtung wenigstens teilweise an der Schulter 21 der Hülse 20 anliegen kann. Wenn die Hülse 20 zu der zweiten Position bewegt wird, kann die Hülse 20 dabei gleichzeitig den Antriebskopf 40 herausschieben, um den Austausch des Antriebskopfs 40 zu erleichtern.
Die 14 und 15 zeigen noch ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Werkzeugteils mit austauschbarem Antriebskopf 1c, wobei die Buchse 10a an der Oberseite mit einer dritten Stufe 17 ausgebildet ist, die sich bis zur Öffnung der Aufnahmeausnehmung 11a der Buchse 10a erstreckt. Wenn sich die Hülse 20b des Werkzeugteils 1c in der ersten Position befindet und der radiale Flansch 42 des Antriebskopfs 40 an der dritten Stufe 17 begrenzt wird (14), können der Antriebskopf 40 und die Buchse 10a nicht gegeneinander verdreht werden. Wenn sich die Hülse 20a in der ersten Position befindet und der radiale Flansch 42 die dritte Kante 17 verlässt (15), kann der Antriebskopf 40 um den polygonalen Kopf 41 gegenüber der Buchse 10a verschwenkt werden.
Die Erfindung betrifft weiter ein Werkzeug mit einem austauschbaren Antriebskopf 2, der ein Werkzeugteil 1, 1a, 1b, oder 1c und einen Antriebskopf 40 umfasst, der einen polygonalen Kopf 41 aufweist, der in die Aufnahmeausnehmung 11 der Buchse 10 eingesteckt werden kann.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch die gegenseitige Bewegung der Hülse und der Buchse der Antriebskopf ausgetauscht werden kann und das Werkzeug einen einfachen Aufbau aufweist, wodurch die Herstellung erleichtert wird. Da die Bögen der Vorsprünge einen größeren Krümmungsradius (Kontaktfläche) besitzen, kann der Antriebskopf reibungslos gegenüber der Buchse verschwenkt werden, sodass eine Blockierung bei einem schnellen Drehen vermieden wird. Außerdem kann die Hülse oder der radiale Flansch des Antriebskopfs mit einer Stufe ausgebildet sein, damit die Hülse gleichzeitig den Antriebskopf herausschieben kann, um den Austausch des Antriebskopfs zu erleichtern.
Bezugszeichenliste

1, 1a, 1b, 1c: Werkzeugteil mit austauschbarem Antriebskopf
2: Werkzeug mit austauschbarem Antriebskopf
10, 10a: Buchse
11, 11a: Aufnahmeausnehmung
12: Antriebsende
13: Vorsprung
131: gewölbter Bogen
14: Senke
15: erste ringförmige Fase
17: dritte Stufe
20, 20a, 20b: Buchse
21, 21a: Schulter
211: erste Stufe
22: Vertiefung
23: Erhöhung
24: zweite ringförmige Fase
30: Begrenzungselement
40, 40a: Antriebskopf
41: polygonaler Kopf
42, 42a: radialer Flansch
421: zweite Stufe
50: Federelement

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

TW 566284 [0002, 0003, 0004, 0005]
TW 357344 [0002, 0004, 0005]

Claims

Werkzeugteil mit austauschbarem Antriebskopf umfassend eine Buchse (10), die eine Aufnahmeausnehmung (11) und ein Antriebsende (12) aufweist, wobei die Innenwand der Aufnahmeausnehmung (11) mehrere Vorsprünge (13) und mehrere Senken (14) zwischen den Vorsprüngen (13) aufweist, wobei jeder Vorsprung (13) im Querschnitt einen gewölbten Bogen (131) zwischen zwei Senken (14) beinhaltet, wobei sich die Verlängerungslinien von zwei benachbarten gewölbten Bögen (131) nicht überschneiden, wobei ein polygonaler Kopf (41) eines Antriebskopfs (40) in die Aufnahmeausnehmung (14) eingesteckt werden kann, eine Hülse (20), die die Buchse (10) umschließt, axial verschiebbar ist und an der Innenwand eine Vertiefung (22) und eine Erhöhung (23) ausbildet, wobei die Hülse (20) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verschoben werden kann, und mindestens ein Begrenzungselement (30), das in einem Vorsprung (13) angeordnet ist und selektiv in die Aufnahmeausnehmungen (11) hineinragen kann, wobei, wenn sich die Hülse (20) in der ersten Position befindet, die Erhöhungen (23) gegen die Begrenzungselemente (30) drücken, die somit in die Aufnahmeausnehmung (11) eindringen, wodurch der polygonale Kopf (41) in der Aufnahmeausnehmung (11) begrenzt wird, wobei, wenn sich die Hülse (20) in der zweiten Position befindet, die Begrenzungselemente (30) in die Vertiefung (22) zurücktreten, wodurch der polygonale Kopf (41) aus der Aufnahmeausnehmung (11) herausgezogen werden kann.
Werkzeugteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (10) an der Öffnung der Aufnahmeausnehmung (11) eine erste ringförmige Fase (15) aufweist.
Werkzeugteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (20) an einem Ende eine Schulter (21) aufweist, wobei der Innendurchmesser der Schulter (21) nicht kleiner ist als der Durchmesser der Öffnung der Aufnahmeausnehmung (11), wobei der Antriebskopf (40) über dem polygonalen Kopf (41) einen radialen Flansch (42) aufweist, wobei, wenn sich die Hülse (20) in der ersten Position befindet und der radiale Flansch (42) an der Schulter (21) anliegt, der Antriebskopf (40) und die Buchse (10) nicht gegeneinander verdreht werden können, wobei, wenn sich die Hülse (20) in der ersten Position befindet und der radiale Flansch (42) nicht an die Schulter angrenzt, der Antriebskopf (40) um den polygonalen Kopf (41) gegenüber der Buchse (10) geschwenkt werden kann.
Werkzeugteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (20) an der Schulter (21) eine zweite ringförmige Fase (24) aufweist.
Werkzeugteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste ringförmige Fase (15) an der Öffnung der Aufnahmeausnehmung (11) und die zweite ringförmige Fase (24) an der Schulter (21) als Stufe ausgebildet sind.
Werkzeugteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulter (21) und die Aufnahmeausnehmung (11) eine Stufe bilden.
Werkzeugteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulter (21a) der Hülse (20a) mindestens teilweise zwischen dem radialen Flansch (42) des Antriebskopfs (40) und der Buchse (10) liegt.
Werkzeugteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulter (21a) auf der Oberseite eine erste Kante (211) bildet, die sich bis zur Innenseite der Schulter (21a) erstreckt.
Werkzeugteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Buchse (10) und der Hülse (20) ein Federelement (50) angeordnet ist.
Werkzeugteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (10a) auf der Oberseite mit einer dritte Stufe (17) ausgebildet ist, die sich bis zur Öffnung der Aufnahmeausnehmung 11a der Buchse (10a) erstreckt, wobei, wenn sich die Hülse (20b) des Werkzeugteils (1c) in der ersten Position befindet und der radiale Flansch (42) des Antriebskopfs (40) an der dritten Stufe (17) begrenzt wird, der Antriebskopf (40) und die Buchse (10a) nicht gegeneinander gedreht werden können, wobei, wenn sich die Hülse (20a) in der ersten Position befindet und der radiale Flansch (42) die dritte Stufe (17) verlässt, der Antriebskopf (40) um den polygonalen Kopf (41) gegenüber der Buchse (10a) geschwenkt werden kann.
Werkzeug mit austauschbarem Antriebskopf, das ein Werkzeugteil mit austauschbarem Antriebskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfasst, und einen Antriebskopf (40) umfasst, der einen polygonalen Kopf (41) aufweist, der in die Aufnahmeausnehmung (11) der Buchse (10) eingesteckt werden kann.
Werkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Flansch (42a) des Antriebskopfs (40a) an der Unterseite mit einer zweiten Stufe (421) ausgebildet ist, die in Axialrichtung zumindest teilweise an der Schulter (21) der Hülse (20) anliegen kann.