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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Werkzeug mit austauschbarem Antriebskopf und das zugehörige Werkzeugteil.
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Stand der Technik
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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.
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Gemäß
TW566284U 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.
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Gemäß TWM357344U 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. Wie schematisch in den 3 und 4 dargestellt ist, weisen die Verlängerungslinien der konvex gekrümmten Oberflächen der gewölbten Bögen von zwei benachbarten Vorsprüngen ferner keinen Verlängerungslinienschnittpunkt auf.
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Gemäß dem Aufbau in
TW566284U und TWM357344U 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.
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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.
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Das deutsche Gebrauchsmuster
DE 20 2013 101 095 U1 offenbart eine Verbindungsstange mit zweistufigem Drehmoment, die nach dem Verbinden mit einem Einsatz gemeinsam mit einem Werkzeug gedreht werden kann. Die Verbindungsstange umfasst einen polygonalen, im Wesentlichen zylindrischen Schaftkörper mit einem großen Abschnitt und einem kleinen Abschnitt, wobei der große Abschnitt an einem Ende einen Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit einem Schraubendrehereinsatz aufweist.
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Aus dem Dokument
DE 20 2007 001 145 U1 ist ebenfalls ein Verbindungsstück für Werkzeuge bekannt. Die offenbarte Struktur umfasst eine Buchse, eine Hülse und ein Werkzeugteil mit einem Kugelkopf. Der Kugelkopf kann in eine Aufnahmeausnehmung der Buchse eingeführt werden, sodass sich eine schwenkbare Verbindung ergibt.
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Die Druckschrift
DE 20 2011 052 525 U1 beschreibt ein Universalgelenk mit Verschluss- und Positioniereinrichtung, wobei ein im Wesentlichen sphärischer Kugelkopf in einen Aufnahmeteil einer Buchse eingeführt wird und unten an einer Feder, die mit einem Aufsteckverbindungsteil in Kontakt steht, anliegt, wobei um die Buchse eine Gleithülse angeordnet ist.
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Die Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2011 000 123 U1 offenbart ein Universalgelenk mit einem austauschbaren Werkzeugteil, wobei ein im Wesentlichen sphärischer Kugelkopf in einen Aufnahmeteil einer Buchse eingeführt wird und unten an einer Feder, die mit einem Aufsteckverbindungstei in Kontakt steht, anliegt, wobei um die Buchse eine Gleithülse angeordnet ist.
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Das Gebrauchsmuster
DE 20 2010 000 016 U1 offenbart einen Werkzeugadapter zur schwenkbaren Verbindung, der eine Buchse mit einer mehreckigen Aufnahmeöffnung umfasst, in welcher ein polygonaler Kugelkopf aufgenommen werden kann, der sich an der Unterseite an einer Feder abstützt und durch Begrenzungselemente in der Aufnahmeöffnung gehalten wird.
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Aufgabe der Erfindung
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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.
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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.
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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.
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Figurenliste
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- 1 eine perspektivische Darstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
- 2 eine Explosionsdarstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
- 3 und 4 Schnittdarstellungen einer Ausführungsform der Vorsprünge und Senken gemäß dem Stand der Technik,
- 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.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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Die 1, 2 und 5 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.
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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 haben einen Verlängerungslinienschnittpunkt, aber überschneiden sich nicht innerhalb des Ausdehnungsbereichs der Buchse 10 (5), d.h. die Vorsprünge 13 besitzen einen angepassten 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.
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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.
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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.
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Die Anzahl an Begrenzungselementen 30 beträgt 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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 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
