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Stand der Technik
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Es ist bereits eine Werkzeugaufnahme, insbesondere für einen Bohrhammer, mit zumindest einer ersten Fixiereinheit, die zumindest ein Kraftschlusselement aufweist und dazu vorgesehen ist, ein Bearbeitungswerkzeug entlang einer Bewegungsachse mit einem Kraftschluss zu fixieren, mit einer zweiten Fixiereinheit, die zumindest ein Formschlusselement aufweist und dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand, gemeinsam mit einem Formschlussmittel eines Bearbeitungswerkzeugs, einen Bewegungsspielraum einer Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs entlang einer Bewegungsachse zu begrenzen, vorgeschlagen worden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugaufnahme, insbesondere für einen Bohrhammer, mit zumindest einer ersten Fixiereinheit, die zumindest ein Kraftschlusselement aufweist und dazu vorgesehen ist, ein Bearbeitungswerkzeug entlang einer Bewegungsachse mit einem Kraftschluss zu fixieren, mit einer zweiten Fixiereinheit, die zumindest ein Formschlusselement aufweist und dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand, gemeinsam mit einem Formschlussmittel eines Bearbeitungswerkzeugs, einen Bewegungsspielraum einer Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs entlang einer Bewegungsachse zu begrenzen.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugaufnahme zumindest eine Spannschlüsselaufnahmeeinheit zur Aufnahme eines Spannschlüssels umfasst, der zur Betätigung der ersten Fixiereinheit vorgesehen ist. Dadurch kann ein Bearbeitungswerkzeug, insbesondere ein Rundschaftbohrer, vorteilhaft mit einer hohen Spannkraft in die erste Fixiereinheit eingespannt werden. Weiterhin vorteilhaft kann ein besonders hohes Drehmoment in zumindest einem Betriebszustand auf das Betätigungswerkzeug übertragen werden. Unter einer „Fixiereinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein Bearbeitungswerkzeug in der Werkzeugaufnahme zu fixieren. Darunter, dass ein Bearbeitungswerkzeug „fixiert“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass sich ein Kopplungsbereich, insbesondere ein Schaft, des Bearbeitungswerks in einem Aufnahmebereich der Werkzeugaufnahme befindet und insbesondere maximal ein Rotationsfreiheitsgrad und/oder maximal ein Translationsfreiheitsgrad teilweise frei sind/ist. Darunter, dass ein Translationsfreiheitsgrad „teilweise frei“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Bearbeitungswerkzeug bezüglich der Werkzeugaufnahme um eine Strecke von maximal 5 cm, insbesondere maximal 2 cm, vorzugsweise maximal 1,5 cm, und insbesondere mindestens 3 mm entlang einer Bewegungsachse beweglich ist. Darunter, das ein Rotationsfreiheitsgrad „teilweise frei“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Bearbeitungswerkzeug bezüglich der Werkzeugaufnahme um einen Winkel von maximal 360°, insbesondere maximal 180°, vorzugsweise maximal 45°, besonders vorteilhaft maximal 10°, vorzugsweise maximal 5° und insbesondere zumindest 3° um eine Rotationsachse drehbar ist.
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Unter einem „Kraftschlusselement“ soll insbesondere ein bezüglich eines Grundkörpers der Werkzeugaufnahme beweglich gelagertes Element verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, mit einer Spannkraft auf das Bearbeitungswerkzeug zu wirken. Vorzugsweise ist das zumindest eine Kraftschlusselement bezüglich des Grundkörpers der Werkzeugaufnahme verschiebbar gelagert. Insbesondere wird eine Spannkraft dabei durch eine zumindest im Wesentlichen elastische, insbesondere minimale, Verformung des Kraftschlusselements, des Grundkörpers und/oder des Bearbeitungswerkzeugs erzielt. Unter einem „Formschlusselement“ soll insbesondere ein Element verstanden werden, das zumindest ein Formschlussmittel, insbesondere eine Ausformung, insbesondere eine Vertiefung, eine Erhebung und/oder eine Kombination der beiden, aufweist und dazu vorgesehen ist, mit einem korrespondierenden Formschlussmittel eines dafür geeigneten Bearbeitungswerkzeugs zusammenzuwirken. Vorzugsweise ist das Formschlusselement in einer Lagereinheit entlang einer Lagerachse beweglich gelagert. Unter einem „Bearbeitungswerkzeug“ soll insbesondere ein Werkzeug verstanden werden, das zu einer Bearbeitung eines Werkstücks und/oder eines zu bearbeitenden Materials vorgesehen ist. Insbesondere ist dieses als Rotations- und/oder Schlagwerkzeug, vorzugsweise ein Bohr- und/oder Meißelwerkzeug, ausgebildet. Vorzugsweise weist das Bearbeitungswerkzeug zumindest einen, vorzugsweise zylindrischen, Kopplungsbereich auf, der dazu vorgesehen ist, in die Werkzeugaufnahme eingeführt zu werden. Insbesondere weist der Kopplungsbereich eine Länge auf, die zumindest doppelt so groß, insbesondere zumindest dreimal so groß und vorzugsweise zumindest fünfmal so groß ist wie ein Durchmesser des zylindrischen Kopplungsbereichs.
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Unter einer “Bewegungsachse“ soll insbesondere eine Achse verstanden werden, an der entlang ein Bearbeitungswerkzeug während eines Einlege- oder eines Entnahmevorgangs zumindest im Wesentlichen geführt wird. Vorzugsweise entspricht eine Bewegungsachse einer Zentralachse eines Aufnahmebereichs, insbesondere eines Lochs, wobei der Aufnahmebereich dazu vorgesehen ist, das Bearbeitungswerkzeug bei dem Einlege- oder Entnahmevorgang zu führen. Unter einem „Loch“ soll insbesondere eine Ausnehmung in einem Bauteil verstanden werden, die entlang einer Verbindungslinie, insbesondere einer Verbindungskurve, vorzugsweise einer Geraden, zwischen zwei Oberflächenpunkten des Bauteils das Bauteil durchdringt und dabei vorzugsweise an zumindest einem Punkt der Linie im Querschnitt von Material des Bauteils umgegeben ist. Insbesondere weist das Loch eine Länge auf, die zumindest doppelt so groß, insbesondere zumindest dreimal so groß, vorzugsweise zumindest fünfmal so groß ist, wie ein Durchmesser des Lochs. Vorzugsweise weist der Aufnahmebereich in einer Draufsicht entlang der Bewegungsachse einen zumindest im Wesentlichen runden Querschnitt auf.
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Darunter, dass ein „Bewegungsspielraum begrenzt“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass es, insbesondere in einem Betriebszustand mit fixiertem Bearbeitungswerkzeug, zumindest zwei Punkte gibt, über die ein Hinwegbewegen des Bearbeitungswerkzeugs verhindert wird. Vorzugsweise sind die Punkte um eine Begrenzungsstrecke voneinander entfernt, die insbesondere durch Erstreckungen des Formschlusselements und des Formschlussmittels des Bearbeitungswerkzeugs bestimmt ist. Insbesondere beträgt die Begrenzungsstrecke zumindest 3 mm, insbesondere zumindest 5 mm, vorzugsweise zumindest 10 mm. Alternativ sind insbesondere Ausgestaltungen des Bearbeitungswerkzeugs denkbar, die dazu führen, dass die zumindest zwei Punkte zu einem einzigen Punkt zusammenfallen. Insbesondere beträgt die Begrenzungsstrecke zumindest ein Viertel, insbesondere zumindest eine Hälfte, vorzugsweise zumindest ein Ganzes, eines maximalen Durchmessers des Kopplungsbereichs des Bearbeitungswerkzeugs. Unter einer „Spannschlüsselaufnahmeeinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zu einer Aufnahme und/oder Lagerung eines Spannschlüssels vorgesehen ist. Vorzugsweise ist die Spannschlüsselaufnahmeeinheit zur Herstellung einer Wirkverbindung zwischen dem Spannschlüssel und der ersten Fixiereinheit zur Erzielung einer Spannkraft zwischen dem zumindest einen Kraftschlusselement der ersten Fixiereinheit und dem Bearbeitungswerkzeug vorgesehen. Unter einem „Spannschlüssel“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Bohrfutterschlüssel verstanden werden. Vorzugsweise weist der Spannschlüssel zumindest eine Verzahnung, insbesondere eine DIN-Verzahnung wie beispielsweise eine Verzahnung nach DIN 6349, auf. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Spannschlüsselaufnahmeeinheit zumindest ein Getriebeelement umfasst, das mit dem Spannschlüssel direkt koppelbar ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine unmittelbare Kraftübertragung vom Spannschlüssel zur Spannschlüsselaufnahmeeinheit erfolgen. Vorzugsweise ist die Spannschlüsselaufnahmeeinheit dazu vorgesehen, mittels eines Zusammenwirkens mit dem Kraftschlusselement der ersten Fixiereinheit eine Spannkraft zu einer Fixierung des Bearbeitungswerkzeugs zu erzeugen. Das Getriebeelement weist vorzugsweise eine Verzahnung auf, die insbesondere während eines Spannvorgangs mit einer Verzahnung des Spannschlüssels zusammenwirkt. Unter „direkt“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere in direkter Anlage und/oder unter Vermeidung weiterer Bauteile verstanden werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die erste Fixiereinheit ein Betätigungsmittel aufweist, das mit dem zumindest einen Getriebeelement gekoppelt ist. Dadurch kann das Bearbeitungswerkzeug vor einem Spannen mit dem Spannschlüssel auf einfache Weise vorfixiert werden. Bevorzugt ist das Betätigungsmittel unverlierbar und/oder drehfest mit dem zumindest einen Getriebeelement verbunden. Insbesondere ist das Betätigungsmittel zur Erzielung einer Spannkraft zwischen dem zumindest einen Kraftschlusselement der ersten Fixiereinheit und dem Bearbeitungswerkzeug vorgesehen. Unter einem „Betätigungsmittel“ soll insbesondere ein Mittel verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, von einem Bediener betätigt zu werden, um eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung des Bearbeitungswerkzeugs mit der Werkzeugaufnahme, vorzugsweise werkzeuglos, zu lösen und/oder herzustellen bzw. ein Bearbeitungswerkzeug aus der Werkzeugaufnahme zu lösen und/oder es in ihr zu fixieren. Unter „werkzeuglos“ soll insbesondere verstanden werden, dass auf einen Einsatz von Mitteln verzichtet werden kann, die sich von Mitteln unterscheiden, die zumindest in einem montierten, insbesondere funktionsfähigen Zustand der Werkzeugaufnahme mit der Werkzeugaufnahme verbunden sind. Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass die zweite Fixiereinheit zumindest ein Betätigungsmittel aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine Begrenzung des Bewegungsspielraums der zweiten Fixiereinheit aufzuheben.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Getriebeelement zur Bildung einer Übersetzung zwischen dem Spannschlüssel und dem zumindest einen Kraftschlusselement vorgesehen ist. Dadurch kann eine besonders hohe Spannkraft auf das Bearbeitungswerkzeug ausgeübt werden. Vorzugsweise weist ein Verhältnis zwischen einem Antriebsdrehmoment des Spannschlüssels und einem Abtriebsdrehmoment am zumindest einen Getriebeelement einen Wert kleiner eins auf. In anderen Worten weist der Spannschlüssel weniger Getriebezähne auf als eine korrespondierende Verzahnung des Getriebeelements. Weiterhin vorteilhaft weist das Getriebeelement eine Schnecke auf. Die Schnecke ist vorzugsweise mit einer Zahnstange des zumindest einen Kraftschlusselements gekoppelt.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die erste Fixiereinheit und/oder die zweite Fixiereinheit zumindest ein Betätigungsmittel aufweist, das eine Aufnahmeöffnung umfasst, die zur zumindest teilweisen Durchführung des Spannschlüssels vorgesehen ist. Dadurch kann das zumindest eine Betätigungsmittel besonders gut greifbar gemacht werden und das zumindest eine Getriebeelement vor Umwelteinflüssen schützen, wobei die Spannschlüsselaufnahmeeinheit dennoch gut zugänglich ist. Vorzugsweise ist das zumindest eine Betätigungsmittel mechanisch von der Spannschlüsselaufnahmeeinheit entkoppelt. Unter „mechanisch entkoppelt“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass in zumindest einem Betriebszustand zumindest ein Freiheitsgrad zwischen dem zumindest einen Betätigungsmittel und der Spannschlüsselaufnahmeeinheit existiert.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Aufnahmeöffnung in einer Hülsenwandung des Betätigungsmittels angeordnet ist. Dadurch kann der Spannschlüssel besonders einfach in die Spannschlüsselaufnahmeeinheit eingesteckt werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Spannschlüsselaufnahmeeinheit eine Spannschlüssellagerausnehmung umfasst. Dadurch kann der Spannschlüssel auf besonders einfache und sichere Weise für einen Spannvorgang drehbar gelagert werden. Vorzugsweise weist die Spannschlüssellagerausnehmung einen kreisrunden Querschnitt auf.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Spannschlüssellagerausnehmung in einem feststehenden Grundkörper der ersten Fixiereinheit angeordnet ist, der zur Lagerung des Formschlusselements vorgesehen ist. Dadurch kann bei einem Spannvorgang ein besonders hohes Drehmoment auf das zumindest eine Getriebeelement ausgeübt werden.
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Weiterhin wird eine tragbare Werkzeugmaschine, insbesondere Handwerkzeugmaschine, mit einer Werkzeugaufnahme vorgeschlagen, die einen mit der Werkzeugaufnahme lösbar koppelbaren Spannschlüssel umfasst, der dazu vorgesehen ist, eine Spannkraft des Kraftschlusselements der ersten Fixiereinheit über die Spannschlüsselaufnahmeeinheit festzulegen. Dadurch kann eine besonders hohe Spannkraft zur Fixierung eines Bearbeitungswerkzeugs mit Rundschaft erzielt werden.
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Die erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Zeichnung
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
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1 eine Handwerkzeugmaschine in einer schematischen Darstellung,
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2 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Werkzeugaufnahme der Handwerkzeugmaschine nach 1 und
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3 eine schematische Schnittdarstellung durch eine alternativ ausgebildete Werkzeugaufnahme der Handwerkzeugmaschine nach 1.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine als Bohrhammer ausgebildete elektrische Handwerkzeugmaschine 28a mit einer Werkzeugaufnahme. Die Werkzeugaufnahme ist dazu vorgesehen, ein Bearbeitungswerkzeug 14a, das als Bohrer und/oder Meißel ausgebildet sein kann, aufzunehmen. Das Bearbeitungswerkzeug 14a wird bei einer Werkzeugmontage entlang einer Bewegungsachse 16a in eine Einsteckrichtung 46a in die Werkzeugaufnahme eingeführt. Weiterhin weist die elektrische Handwerkzeugmaschine 28a eine Motoreinheit 48a und eine Getriebeeinheit 50a auf. Die Getriebeeinheit 50a weist dabei eine Schalteinheit auf, die dazu vorgesehen ist, zwischen drehendem Abtrieb, schlagendem Abtrieb sowie drehendem und schlagendem Abtrieb umzuschalten (nicht detailliert dargestellt). Ein von der Motoreinheit 48a erzeugtes Drehmoment wird von der Getriebeeinheit 50a in eine von einem Bediener eingestellte Betriebsfunktion gewandelt und an eine Abtriebseinheit 52a, die ein Schlagwerk aufweist, geleitet. Die Abtriebseinheit 52a ist direkt mit der Werkzeugaufnahme verbunden. Bei drehendem Betrieb fällt die Bewegungsachse 16a mit einer Rotationsachse des Bearbeitungswerkzeugs 14a zusammen. Die Motoreinheit 48a, die Getriebeeinheit 50a und die Abtriebseinheit 52a sind von zwei Gehäusehalbschalen 54a umschlossen. Grundsätzlich sind auch Ausgestaltungen denkbar, in denen die Einheiten in zwei oder mehreren topfartigen Gehäuseteilen angeordnet sind.
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2 zeigt einen Schnitt durch die Werkzeugaufnahme, in welcher die Bewegungsachse 16a liegt. Die Werkzeugaufnahme umfasst eine erste Fixiereinheit 10a. Die erste Fixiereinheit 10a weist drei Kraftschlusselemente 12a auf. Die erste Fixiereinheit 10a ist dazu vorgesehen, das Bearbeitungswerkzeug 14a entlang der Bewegungsachse 16a mit einem Kraftschluss zu fixieren. Die Kraftschlusselemente 12a sind als Spannbacken ausgebildet. Das Bearbeitungswerkzeug 14a weist einen Rundschaft auf. Weitere Schaftprofile, wie beispielsweise ein Sechskant, das einen Formschluss in Rotationsrichtung erzielt, sind ebenso denkbar. Die Werkzeugaufnahme weist einen Werkzeugaufnahmebereich 72a auf, der von den drei Kraftschlusselementen 12a begrenzt ist und einen Durchmesser von 13 mm aufweist. Durch eine Ausführung mit einem Durchmesser von maximal 10 mm kann eine Baulänge der Werkzeugaufnahme verkürzt werden.
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Die Werkzeugaufnahme umfasst eine zweite Fixiereinheit 18a. Die zweite Fixiereinheit 18a weist ein Formschlusselement 20a auf. Die zweite Fixiereinheit 18a ist dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand, gemeinsam mit einem Formschlussmittel 22a, 24a des Bearbeitungswerkzeugs 14a einen Bewegungsspielraum 26a einer Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs 14a entlang der Bewegungsachse 16a zu begrenzen. Das Bearbeitungswerkzeug 14a ist im dargestellten Fall als SDS-Werkzeug ausgebildet. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass das Bearbeitungswerkzeug 14a als reines Rundschaftbearbeitungswerkzeug ausgebildet ist. In diesem Fall entfallen die Formschlussmittel 22a, 24a. Eine Befestigung eines Rundschaftbearbeitungswerkzeugs erfolgt dann ausschließlich über einen Kraftschluss der ersten Fixiereinheit 10a.
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Die Formschlussmittel 22a, 24a sind dazu vorgesehen, mit dem Formschlusselement 20a zusammenzuwirken. Weiterhin weist das Bearbeitungswerkzeug 14a zwei weitere Formschlussmittel (nicht dargestellt) auf, die dazu vorgesehen sind, mit zwei Formschlussmitteln (nicht dargestellt) der Werkzeugaufnahme zusammenzuwirken, um einen Formschluss des Bearbeitungswerkzeugs 14a in Rotationsrichtung herzustellen. Die Formschlussmittel 22a, 24a sind als zweistufige Vertiefungen ausgebildet. Die Formschlussmittel 22a, 24a sind diametral an einem Schaft 74a des Bearbeitungswerkzeugs 14a angeordnet. Die weiteren Formschlussmittel sind ebenfalls diametral, jedoch bezüglich der Formschlussmittel 22a, 24a um 90° versetzt, am Schaft 74a angeordnet. Das als Bolzen ausgebildete Formschlusselement 20a weist an einem der Bewegungsachse 16a abgewandten Ende einen als Pilzzapfen ausgebildeten Fortsatz auf, der dazu vorgesehen ist, in einem Führungsmittel 76a einer Kopplungseinheit 78a geführt zu werden. Dabei greift ein von dem Pilzzapfen gebildeter Einstich in das Führungsmittel 76a ein. Die Kopplungseinheit 78a weist einen Ring auf, der an einem Grundkörper 44a parallel zu der Bewegungsachse 16a beweglich gelagert ist. An dem Ring ist abgewinkelt eine Zunge einstückig angeordnet, die eine Ausnehmung aufweist, die als Führungsmittel dient. Bei einem Einlegen des Bearbeitungswerkzeugs 14a wird das Formschlusselement 20a, erleichtert durch eine Fase am Ende des Schafts 74a, durch das Bearbeitungswerkzeug 14a angetrieben nach außen bewegt. Die Kopplungseinheit 78a wird dabei, gelenkt über das Führungsmittel 76a, in Einsteckrichtung 46a bewegt. Zwischen der Kopplungseinheit 78a und dem Grundkörper 44a ist eine Federeinheit 56a angeordnet. Die Federeinheit 56a wird durch eine Bewegung der Kopplungseinheit 78a in Einsteckrichtung 46a gespannt. Die Federeinheit 56a weist ein als Kegelfeder ausgebildetes Federelement auf. Eine Spannkraft der Federeinheit 56a sorgt dafür, dass sich die Kopplungseinheit 78a samt Formschlusselement 20a in ihre Ausgangspositionen zurückbewegt, wenn das Bearbeitungswerkzeug 14a eine geeignete Einstecktiefe erreicht hat und das Formschlusselement 20a in das Formschlussmittel 22a einschnappen kann.
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Die Werkzeugaufnahme umfasst eine Spannschlüsselaufnahmeeinheit 30a zur Aufnahme eines Spannschlüssels 32a. Der Spannschlüssel 32a ist mit der Werkzeugaufnahme lösbar koppelbar. Der Spannschlüssel 32a ist zu einer Betätigung der ersten Fixiereinheit 10a vorgesehen. Der Spannschlüssel 32a ist dazu vorgesehen, eine Spannkraft der Kraftschlusselemente 12a der ersten Fixiereinheit 10a über die Spannschlüsselaufnahmeeinheit 30a festzulegen. Der Spannschlüssel 32a weist eine Spannschlüsselverzahnung 58a auf. Die Spannschlüsselverzahnung 58a ist entlang einer Mantelfläche eines kegelstumpfförmigen Teils des Spannschlüssels 32a angeordnet. Die Spannschlüsselverzahnung 58a ist an einer Spannschlüsselachse 80a angeordnet. Die Spannschlüsselachse 80a ist an einem Ende mit einem Knebel 82a verbunden. Der Knebel 82a erstreckt sich senkrecht zur Spannschlüsselachse 80a.
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Die Spannschlüsselaufnahmeeinheit 30a umfasst eine Spannschlüssellagerausnehmung 42a. Der Spannschlüssel 32a ist bei einem Spannvorgang in der Spannschlüssellagerausnehmung 42a drehbar gelagert. Die Spannschlüssellagerausnehmung 42a ist in einem feststehenden Grundkörper 44a der ersten Fixiereinheit 10a angeordnet. Der Grundkörper 44a ist zur Lagerung des Formschlusselements 20a vorgesehen.
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Die Spannschlüsselaufnahmeeinheit 30a umfasst ein Getriebeelement 34a. Das Getriebeelement 34a ist ringförmig ausgebildet. Das Getriebeelement 34a ist mit dem Spannschlüssel 32a direkt koppelbar ausgebildet. Die Spannschlüsselaufnahmeeinheit 30a ist dazu vorgesehen, mittels eines Zusammenwirkens mit den Kraftschlusselementen 12a der ersten Fixiereinheit 10a eine Spannkraft zur Fixierung des Bearbeitungswerkzeugs 14a zu erzeugen. Das Getriebeelement 34a weist eine erste Getriebeverzahnung 60a auf, die während eines Spannvorgangs mit der Spannschlüsselverzahnung 58a des Spannschlüssels 32a zusammenwirkt. Das Getriebeelement 34a weist ferner eine zweite Getriebeverzahnung 62a auf. Die zweite Getriebeverzahnung 62a bildet eine Schnecke 68a aus. Die Schnecke 68a bildet eine Innenverzahnung des ringförmigen Getriebeelements 34a aus. Das Getriebeelement 34a ist zur Bildung einer Übersetzung zwischen dem Spannschlüssel 32a und den Kraftschlusselementen 12a vorgesehen. Ein Verhältnis zwischen einem Antriebsdrehmoment des Spannschlüssels 32a und einem Abtriebsdrehmoment am Getriebeelement 34a weist einen Wert kleiner eins auf.
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Bei einer Rotation des Spannschlüssels 32a für einen Spann- oder Lösevorgang rotiert das Getriebeelements 34a ebenfalls. Die Kraftschlusselemente 12a weisen jeweils eine Verzahnung 70a auf. Die Verzahnungen 70a der Kraftschlusselemente 12a stehen mit der Schnecke 68a des Getriebeelements 34a in Eingriff. Durch Rotation des Getriebeelements 34a werden die Kraftschlusselemente 12a entlang von Spannlagerachsen bewegt. Die Spannlagerachsen schließen mit der Bewegungsachse 16a einen Winkel von 15° ein. Ist ein Bearbeitungswerkzeug 14a in dem Werkzeugaufnahmebereich 72a angeordnet, zentrieren die Kraftschlusselemente 12a bei einem Spannvorgang das Bearbeitungswerkzeug 14a bezüglich der Bewegungsachse 16a. Die Kraftschlusselemente 12a werden in einen Zwischenraum zwischen dem Bearbeitungswerkzeug 14a und dem Grundkörper 44a geschoben und sorgen für eine Spannkraft, die von dem Grundkörper 44a über die Kraftschlusselemente 12a auf das Bearbeitungswerkzeug 14a wirkt. Eine Fixierung des Bearbeitungswerkzeugs 14a wird erreicht durch einen Reibschluss zwischen dem Bearbeitungswerkzeug 14a und den Kraftschlusselementen 12a sowie durch einen Reibschluss zwischen den Kraftschlusselementen 12a und dem Grundkörper 44a.
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Die zweite Fixiereinheit 18a weist ein Betätigungsmittel 66a auf. Das Betätigungsmittel 66a ist als Hülse ausgebildet. Die Hülse umgibt in jedem Betriebszustand mehr als 75 % der ersten Fixiereinheit 10a und in jedem montierten Betriebszustand die komplette zweite Fixiereinheit 18a. Das Betätigungsmittel 66a ist zur werkzeuglosen Betätigung der zweiten Fixiereinheit 18a durch einen Benutzer der Handwerkzeugmaschine 28a vorgesehen. Das Betätigungsmittel 66a ist parallel zur Bewegungsachse 16a verschiebbar an dem Grundkörper 44a gelagert. Eine Verschiebung, also eine Translation parallel zur Bewegungsachse 16a, des Betätigungsmittels 66a bezüglich des Grundkörpers 44a in Einsteckrichtung 46a sorgt für eine Aufhebung der Begrenzung des Bewegungsspielraums 26a. Eine Rotation des Betätigungsmittels 66a relativ zum Grundkörper 44a ist vermieden. Hierzu kann ein nicht näher beschriebenes Blockiermittel vorgesehen sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Betätigungsmittel 66a relativ zum Grundkörper 44a drehbar ausgebildet ist und über einen Mitnahmering zur Betätigung der ersten Fixiereinheit 10a vorgesehen ist. Das Betätigungsmittel 66a der zweiten Fixiereinheit 18a umfasst eine Aufnahmeöffnung 38a. Die Aufnahmeöffnung 38a ist zur teilweisen Durchführung des Spannschlüssels 32a vorgesehen. Die Aufnahmeöffnung 38a ist in einer Hülsenwandung 40a des Betätigungsmittels 66a angeordnet.
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In der 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnung beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels der 1 und 2, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 nachgestellt. In dem Ausführungsbeispiel der 3 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.
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3 zeigt einen Schnitt durch eine alternativ ausgestaltete Werkzeugaufnahme, in welcher eine Bewegungsachse 16b liegt. Die Werkzeugaufnahme umfasst eine erste Fixiereinheit 10b. Die erste Fixiereinheit 10b weist drei Kraftschlusselemente 12b auf. Die erste Fixiereinheit 10b ist dazu vorgesehen, ein Bearbeitungswerkzeug 14b entlang der Bewegungsachse 16b mit einem Kraftschluss zu fixieren. Die Kraftschlusselemente 12b sind als Spannbacken ausgebildet. Das Bearbeitungswerkzeug 14b weist einen Rundschaft auf. Weitere Schaftprofile, wie beispielsweise ein Sechskant, das einen Formschluss in Rotationsrichtung erzielt, sind ebenso denkbar. Die Werkzeugaufnahme weist einen Werkzeugaufnahmebereich 72b auf, der von den drei Kraftschlusselementen 12b begrenzt ist und einen Durchmesser von 13 mm aufweist. Durch eine Ausführung mit einem Durchmesser von maximal 10 mm kann eine Baulänge der Werkzeugaufnahme verkürzt werden.
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Die Werkzeugaufnahme umfasst eine zweite Fixiereinheit 18b. Die zweite Fixiereinheit 18b weist ein Formschlusselement 20b auf. Die zweite Fixiereinheit 18b ist dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand, gemeinsam mit einem Formschlussmittel 22b, 24b des Bearbeitungswerkzeugs 14b, einen Bewegungsspielraum 26b einer Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs 14b entlang der Bewegungsachse 16b zu begrenzen. Das Bearbeitungswerkzeug 14b ist im dargestellten Fall als SDS-Werkzeug ausgebildet. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass das Bearbeitungswerkzeug 14b als reines Rundschaftbearbeitungswerkzeug ausgebildet ist. In diesem Fall entfallen die Formschlussmittel 22b, 24b. Eine Befestigung eines Rundschaftbearbeitungswerkzeugs erfolgt dann ausschließlich über einen Kraftschluss der ersten Fixiereinheit 10b.
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Die Werkzeugaufnahme umfasst eine Spannschlüsselaufnahmeeinheit 30b zur Aufnahme eines Spannschlüssels 32b. Der Spannschlüssel 32b ist mit der Werkzeugaufnahme lösbar koppelbar. Der Spannschlüssel 32b ist zu einer Betätigung der ersten Fixiereinheit 10b vorgesehen. Der Spannschlüssel 32b ist dazu vorgesehen, eine Spannkraft der Kraftschlusselemente 12b der ersten Fixiereinheit 10b über die Spannschlüsselaufnahmeeinheit 30b festzulegen. Der Spannschlüssel 32b weist eine Spannschlüsselverzahnung 58b auf. Die Spannschlüsselverzahnung 58b ist entlang einer Mantelfläche eines kegelstumpfförmigen Teils des Spannschlüssels 32b angeordnet. Die Spannschlüsselverzahnung 58b ist an einer Spannschlüsselachse 80b angeordnet. Die Spannschlüsselachse 80b ist an einem Ende mit einem Knebel 82b verbunden. Der Knebel 82b erstreckt sich senkrecht zur Spannschlüsselachse 80b.
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Die Spannschlüsselaufnahmeeinheit 30b umfasst eine Spannschlüssellagerausnehmung 42b. Der Spannschlüssel 32b ist bei einem Spannvorgang in der Spannschlüssellagerausnehmung 42b drehbar gelagert. Die Spannschlüssellagerausnehmung 42b ist in einem feststehenden Grundkörper 44b der ersten Fixiereinheit 10b angeordnet. Der Grundkörper 44b ist zur Lagerung des Formschlusselements 20b vorgesehen.
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Die Spannschlüsselaufnahmeeinheit 30b umfasst ein Getriebeelement 34b. Das Getriebeelement 34b ist ringförmig ausgebildet. Das Getriebeelement 34b ist mit dem Spannschlüssel 32b direkt koppelbar ausgebildet. Die Spannschlüsselaufnahmeeinheit 30b ist dazu vorgesehen, mittels eines Zusammenwirkens mit den Kraftschlusselementen 12b der ersten Fixiereinheit 10b eine Spannkraft zur Fixierung des Bearbeitungswerkzeugs 14b zu erzeugen. Das Getriebeelement 34b weist eine erste Getriebeverzahnung 60b auf, die während eines Spannvorgangs mit der Spannschlüsselverzahnung 58b des Spannschlüssels 32b zusammenwirkt. Das Getriebeelement 34b weist ferner eine zweite Getriebeverzahnung 62b auf. Die zweite Getriebeverzahnung 62b bildet eine Schnecke 68b aus. Die Schnecke 68b bildet eine Innenverzahnung des ringförmigen Getriebeelements 34b aus. Das Getriebeelement 34b ist zur Bildung einer Übersetzung zwischen dem Spannschlüssel 32b und den Kraftschlusselementen 12b vorgesehen. Ein Verhältnis zwischen einem Antriebsdrehmoment des Spannschlüssels 32b und einem Abtriebsdrehmoment am Getriebeelement 34b weist einen Wert kleiner eins auf.
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Die erste Fixiereinheit 10b weist ein Betätigungsmittel 36b auf, das mit dem Getriebeelement 34b gekoppelt ist. Das Betätigungsmittel 36b ist hülsenförmig ausgebildet. Das Betätigungsmittel 36b ist von Hand werkzeuglos betätigbar. Das Betätigungsmittel 36b ist unverlierbar mit dem Getriebeelement 34b verbunden. Das Betätigungsmittel 36b ist drehfest mit dem Getriebeelement 34b verbunden. Genauer gesagt ist das Betätigungsmittel 36b über eine Haltehülse 64b drehfest mit dem Getriebeelement 34b verbunden. Das Betätigungsmittel 36b ist zur Erzielung einer Spannkraft zwischen den Kraftschlusselementen 12b der ersten Fixiereinheit 10b und dem Bearbeitungswerkzeug 14b vorgesehen.
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Bei einer Rotation des Spannschlüssels 32b und/oder des Betätigungsmittels 36b für einen Spann- oder Lösevorgang rotiert das Getriebeelement 34b ebenfalls. Die Kraftschlusselemente 12b weisen jeweils eine Verzahnung 70b auf. Die Verzahnungen 70b der Kraftschlusselemente 12b stehen mit der Schnecke 68b des Getriebeelements 34b in Eingriff. Durch Rotation des Getriebeelements 34b werden die Kraftschlusselemente 12b entlang von Spannlagerachsen bewegt. Die Spannlagerachsen schließen mit der Bewegungsachse 16b einen Winkel von 15° ein. Ist ein Bearbeitungswerkzeug 14b in dem Werkzeugaufnahmebereich 72b angeordnet, zentrieren die Kraftschlusselemente 12b bei einem Spannvorgang das Bearbeitungswerkzeug 14b bezüglich der Bewegungsachse 16b. Die Kraftschlusselemente 12b werden in einen Zwischenraum zwischen dem Bearbeitungswerkzeug 14b und dem Grundkörper 44b geschoben und sorgen für eine Spannkraft, die von dem Grundkörper 44b über die Kraftschlusselemente 12b auf das Bearbeitungswerkzeug 14b wirkt. Eine Fixierung des Bearbeitungswerkzeugs 14b wird erreicht durch einen Reibschluss zwischen dem Bearbeitungswerkzeug 14b und den Kraftschlusselementen 12b und durch einen Reibschluss zwischen den Kraftschlusselementen 12b und dem Grundkörper 44b.
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Die zweite Fixiereinheit 18b weist ein Betätigungsmittel 66b auf. Das Betätigungsmittel 66b der zweiten Fixiereinheit 18b ist verschieden von dem Betätigungsmittel 66b der ersten Fixiereinheit 10b ausgebildet. Das Betätigungsmittel 66b ist als Hülse ausgebildet. Das Betätigungsmittel 66b ist zur werkzeuglosen Betätigung der zweiten Fixiereinheit 18b durch einen Benutzer der Handwerkzeugmaschine 28b vorgesehen. Das Betätigungsmittel 66b ist parallel zur Bewegungsachse 16b verschiebbar an dem Grundkörper 44b gelagert. Eine Verschiebung, also eine Translation parallel zur Bewegungsachse 16b, des Betätigungsmittels 66b bezüglich des Grundkörpers 44b in Einsteckrichtung 46b sorgt für eine Aufhebung der Begrenzung des Bewegungsspielraums 26b. Eine Rotation des Betätigungsmittels 66b relativ zum Grundkörper 44b ist vermieden. Das Betätigungsmittel 36b der ersten Fixiereinheit 10b liegt in einem Betriebszustand an dem Betätigungsmittel 66b der zweiten Fixiereinheit 18b an.
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Bei einem Einspannvorgang wird das Bearbeitungswerkzeug 14b zunächst über das Betätigungsmittel 36b der ersten Fixiereinheit 10b vorgespannt. Um eine besonders hohe Spannkraft zu erreichen, wird anschließend der Spannschlüssel 32b in die Spannschlüsselaufnahmeeinheit 30b eingeführt und gedreht. Über eine Hebelwirkung des Spannschlüssels 32b kann hierbei eine größere Spannkraft ausgeübt werden, als mit dem Betätigungsmittel 36b der ersten Fixiereinheit 10b.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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