DE2918629A1

DE2918629A1 - Werkzeughalter

Info

Publication number: DE2918629A1
Application number: DE19792918629
Authority: DE
Inventors: Kurt Paule; Wilbert Teibetanz; Karl Dipl Ing Dr Wanner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-05-09
Filing date: 1979-05-09
Publication date: 1980-11-27
Also published as: BR8002826A; NL8002602A

Description

Werkzeughalter
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Werkzeughalter zur lösbaren Kupplung von einem schlagenden und/oder drehenden Werkzeug mit einer Handwerkzeugmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Werkzeughalter dieser Art bekannt (DE-OS 26 18 596). Allerdings läßt sich dieser Werkzeughalter nicht in Verbindung mit einer Bohrkleinabsaugung durch eine zentrale Bohrung im Werkzeug verwenden.
Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Werkzeughalter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß zur Staubabsaugung geeignete Bohrwerkzeuge verwendet werden können. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß der Werkzeughalter des Bohrerschaftes durch den durch den Innenraum desselben geleiteten Luftstrom zur Staubabsaugung gekühlt wird.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Werkzeugha-lters möglich.
Besonders vorteilhaft ist, daß nahe der vorderen Ausmündung des Innenraums, aus der das Werkzeug hervorragt, an der Innenwandung des Werkzeughalters eine den Werkzeugschaft dichtend berührende Dichtlippe angeordnet ist.
Beim Bohren mit Staubabsaugung wird durch diese Dichtlippe das Einströmen von Nebenluft verhindert. Außerdem kann auch beim Bohren senkrecht nach oben kein Bohrmehl in die Kupplung eindringen.
Zeichnung Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen an einem Bohrhammer angeordneten Werkzeughalter im Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt längs II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt längs III-III der Fig. 1, Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeipiel eines Werkzeughalters und Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines Werkzeughalters.
Beschreibung der Auführungsbeispiele In Fig. 1 der Zeichnung ist ein nur teilweise dargestelltes werkstückseitiges Ende des Gehäuses eines Bohrhammers 1 dargestellt. Am inneren Ende eines rohrförmigen Gehäusefortsatzes 2 ist ein Werkzeugkopf 3 des Bohrhammers angeordnet. Der hülsenförmige Werkzeugkopf 3 ist an seiner Innenseite mit einer an sich bekannten Einrichtung zur Drehmomentübertragung - etwa einen Keilwellenmitnahme oder ein Innensechskant - versehen. Konzentrisch ist im Werkzeugkopf 3 ein Zwischendöpper 14 geführt, der von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Schlagwerk erzeugte axiale Schläge überträgt. In den Werkzeugkopf 3 ist ein Werkzeughalter 5 eingeschoben, der zur Kupplung von schlagenden und/oder drehenden Werkzeugen mit dem Bohrhammer geeignet ist. Der Werkzeughalter ist insbesondere zur Aufnahme von Werkzeugen wie Bohrern kleineren Durchmessers geeignet. Der Werkzeughalter soll den Bohrer positiv verriegeln, so daß dieser nicht durch eine ungeschickte Bewegung des Bedienungsmannes oder zufällig herausfallen kann. Außerdem soll der Werkzeughalter selbst einfach demontierbar sein.
Der Werkzeughalter 5 besteht aus einem spindelförmigen Antriebsglied 6, das an seinem im Innern des Bohrhammers liegenden Ende einen dem Werkzeugkopf 3 angepaßten Endbereich 7 aufweist. Der Endbereich 7 ist soweit in den Werkzeugkopf eingeschoben, daß er axial am Zwischendöpper 4 anliegt. Das vordere Ende 8 des Antriebsgliedes 6 trägt drei am Umfang verteilte, achsparallel verlaufende Drehmitnahmenuten 9 mit nahezu radial verlaufenden Flanken. Die Drehmitnahmenuten 9 werden rechtwinklig von einer sich um den Umfang des vorderen Endes 8 des Antriebsgliedes 6 erstreckenden, als Ringnut 10 ausgebildeten Ausnehmung geschnitten.
Auf dieses Antriebsglied ist eine Kupplungshülse 11 mit einer ersten Aufnahmebohrung 12 aufgeschoben. An der Innenwandung der ersten Aufnahmebohrung 12 sind drei leistenförmige Drehmitnehmer 13 angeordnet, die in die zugeordneten Drehmitnahmenuten 9 des Antriebsgliedes 6 eingreifen. Die leistenförmigen Drehmitnehmer 13 haben ebenso wie die Drehmitnahmenuten 9 nahezu radial verlaufende Flanken.
Die Kupplungshülse 11 hat koaxial zur ersten Aufnahmebohrung 12 eine am anderen, vorderen Ende ausmündende zweite Aufnahmebohrung 14 für einen Werkzeugschaft 15.
Der Durchmesser der zweiten Aufnahmebohrung 14 ist kleiner als derjenige der ersten Aufnahmebohrung 12.
An der Innenwandung der Aufnahmebohrung 14 sind wiederum zwei diametral zueinander angeordnete leistenförmige Drehmitnehmer 16 angebracht. Die Drehmitnehmer 16 greifen in zugeordnete Drehmitnahmenuten 17, die im hinteren Ende des Werkzeugschaftes 15 offen ausmünden, ein (Fig.
2). Der Werkzeugschaft 15 hat eine hintere Stirnfläche 18, die axial an einer zugeordneten vorderen Stirnfläche 19 des vorderen Endes 8 des Antriebsglieds 6 anliegt. Für die einander zugeordneten Stirnflächen 18, 19 werden die Axialschläge auf den Werkzeugschaft 15 übertragen.
Auf einem zu den Drehmitnahmenuten 17 senkrechten Durchmesser sind an der Außenfläche des Werkzeugschaftes 15 zwei in Achsrichtung beidseitig geschlossene Nuten 20 angeordnet. In diese Nuten 20 greifen als Verriegelungskörper zwei Kugeln 21 ein, die in ersten Radialbohrungen 22 der Kupplungshülse 11 beweglich geführt sind. Am hinteren Endbereich der Kupplungshülse 11 sind drei zweite Radialbohrungen 23 angeordnet, in denen als Verriegelungskörper Kugeln 24 verschiebbar geführt sind. Die Kugeln 24 greifen in die ringnutartige Ausnehmung 10 des Antriebsglieds 6 ein. Die inneren Ausmündungen der Radialbohrungen 23, 24 sind etwas verjüngt, damit die Kugeln 21, 24 nicht durchfallen können.
Auf der Kupplungshülse 1i ist gegen die Kraft einer Feder 25 axial verschiebbar eine Verschiebehülse 26 geführt, die die äußeren Ausmündungen der Radialbohrungen 22, 23 übergreift und die Kugeln 21, 24 an ihrer radialen Beweglichkeit hindert. Auf diese Weise werden einerseits der Werkzeugschaft 15 und andererseits die Kupplungshülse 11 gegenüber dem Antriebsglied 6 axial verriegelt. Da aber einerseits die Breite der ringnutförmigen Ausnehmung 10 wesentlich größer ist als der Durchmesser der Kugel 24 und andererseits die axiale Länge der Nut 20 im Werkzeugschaft 15 wesentlich größer ist als der Durchmesser der Kugel 21, bleibt dennoch eine axiale Beweglichkeit der Kupplungshülse gegenüber einerseits dem Werkzeugschaft 15 und andererseits dem Antriebsglied 6 erhalten.
Die Feder 25 hält die Schiebehülse 26 in ihrer Ruhestellung gegen einen in eine Ringnut der Kupplungshülse 11 eingelegten O-Ring 27. Wird die Schiebehülse 26 gegen die Kraft der Feder 25 aus ihrer Ruhestellung nach hinten geschoben, so können die Kugeln 21 nach außen in eine radiale Erweiterung 28 der Schiebehülse ausweichen, so daß der Werkzeugschaft 15 aus dem Werkzeughalter 5 herausgenommen werden kann. Soll die Kupplungshülse 11 vom Antriebsglied 6 getrennt werden, so muß der O-Ring 27 von der Kupllungshülse 11 abgezogen werden, um die Schiebehülse 11 nach vorn zu verschieben.
Unmittelbar hinter dem bohrhammerseitigen Ende der Kupplungshülse 11 ist in einer Ringnut des Antriebsgliedes 6 ein O-Ring 29 angeordnet, der von einem topfförmigen Stützring 30 übergriffen ist. O-Ring 29 und Stützring 30 bilden zusammen einen dämpfenden Axialanschlag für die Kupplungshülse 11 auf dem Antriebsglied 6.
Zur Absaugung des im Betrieb von den Schneiden 31 des Bohrwerkzeugs 32 losgeschlagenen Bohrmehls weist das Bohrwerkzeug 32 einen zentralen Absaugekanal 33 auf.
Der Absaugekanal 33 mündet in der dem Bohrhammer zugewandten Stirnfläche des Werkzeugschaftes 15 aus. In der Mitte der den Werkzeugschaft 15 berührenden Stirnfläche 19 des Antriebsglieds 6 mündet als Fortsetzung des Absaugekanals 33 eine schräge Bohrung 34 im Antriebsglied 6 aus. Das andere Ende der Schrägbohrung 34 mündet in der ringnutförmigen Ausnehmung 10 des Antriebsglieds 6 aus. Zweckmäßigerweise liegt die Ausmündung der Schrägbohrung 34 am Umfang der ringnutförmigen Ausnehmung 10 genau in der Mitte zwischen zwei Radialbohrungen 23.
Das Innere der Kupplungshülse 11 ist über mindestens eine Querbohrung 35, die natürlich im Bereich der ringnutförmigen Ausnehmung 10 des Antriebsgliedes 6 angeordnet ist, und über einen auf der Außenseite der Kupplungshülse ll angeordneten - an sich bekannten -Spülkopf 36 mit einer Drucksenke 37 verbunden. (Die Verbindung vom Spülkopf 36 zur Drucksenke 37 und die Drucksenke 37, die zweckmäßigerweise aus einem Sauggebläse mit einer Filtereinrichtung besteht, ist in der Zeichnung nur schematisch angedeutet.) Wie aus Fig. 1 erkenntlich ist, mündet die Querbohrung 35, von der natürlich auch drei symmetrisch am Umfang der Kupplungshülse 11 verteilte Querbohrungen angeordnet sein können, direkt hinter dem hinteren, dem Bohrhammer 1 zugewandten Ende der sich in ihrer Raststellung befindlichen Schiebehülse 27 aus. Bei Verschiebung der Verschiebehülse 26 aus ihrer Raststellung in die Lösestellung, in der die Kugeln 21 nach radial außen ausweichen können, wird also die Verbindung zur Drucksenke 37 unterbrochen. Dadurch wird das Herausnehmen des Werkzeugs aus dem Werkzeughalter erleichtert.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird der Spülkopf 36, dessen innerer Ringraum 38 die Außenseite der Kupplungshülse 11 umgibt, zusammen mit der Schiebehülse, an der der Spülkopf 36 durch einen ihm zugeordneten eingelegten Gummiring 39 verbunden ist, bewegt.
Im Betrieb wird die Werkzeugbewegung vom Antriebsglied 6 auf den Werkzeugschaft 15 übertragen. Die Axialschläge werden dabei direkt über die Auflagefläche 18, 19 auf den Werkzeugschaft geleitet. Die Kupplungshülse 11 dient nur zur Drehmomentübertragung und der Führung des Werkzeugschaftes 15. Die Schiebehülse 26 ist auf der Kupplungshülse 11 und der Spülkopf 36 wiederum gegenüber der Schiebehülse ohne weiteres drehbar. Bei in Betrieb befindlicher Drucksenke 37 wird das im Bohrwerkzeug 32 erzeugte Bohrklein durch den Absaugekanal 33, 314, 35 abgesaugt. Ein Verstopfen eines Teilstücks des Absaugekanals wird dadurch verhindert, daß sich der Durchmesser der Teilstücke in Strömungsrichtung gesehen ständig vergrößert.
Das in Fig. 14 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel eines Werkzeughalters 45 ist grundsätzlich ähnlich aufgebaut wie das erste Ausführungsbeispiel. Der wesentliche Unterschied dieses zweiten Ausführungsbeispiels liegt darin, daß das Antriebsglied 46 nicht von einer Schrägbohrung durchsetzt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in der Stirnfläche 59 des Antriebsglieds 46 und auch in der zugeordneten Stirnfläche 58 des Werkzeugschafts 55 je mindestens eine durch die Achse des Werkzeugs laufende Radialnut 60, 61 angeordnet. Der Innenraum der Kupplungshülse 51 ist wiederum über eine Querbohrung 75 mit dem Ringraum eines der Schiebehülse 66 angeordneten Spülkopfes 76 verbunden.
Der Innenraum des Werkzeughalters 45 ist zusätzlich nahe der vorderen Ausmündung des Innenraums, aus der der Werkzeugschaft 55 ragt, durch eine an der Innenwandung des Werkzeughalters angeordnete Dichtlippe 79 abgedichtet.
Die Dichtlippe 79 ist an einem Ring 80 aus einem verschließfestem, elastischem Werkstoff, insbesondere Schaumstoff gebildet. Der Ring 80 ist in eine zylindrische Erweiterung 81 des Innenraums eingelegt und von einem die vordere Ausmündung der Kupplungshülse 51 umgebenden Bördel 82 gehalten. Durch den nach vorne vorstehenden Bördel 82 wird der Ring 80 vor Beschädigungen geschützt.
Die Funktion dieses Werkzeughalters 45 unterscheidet sich in nichts von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel. Das im Absaugekanal 73 angesaugte Bohrklein gelangt über die Radialnuten 60, 61 in den Innenraum der Kupplungshülse 51 und von dort über die Querbohrung 75 in den Innenraum 78 des Spülkopfes 76. Natürlich kann es in Sonderfällen auch hinreichend sein, in wenigstens einer der einander berührenden Stirnflächen 58, 59 mindestens eine Radialnut anzuordnen.
Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel ist eine vereinfachte Ausführungsform des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4. Dieses Ausführungsbeispiel ist nicht zur Absaugung des an der Werkzeugspitze entstehenden Bohrkleins vorgesehen. Die Anordnung der Dichtlippe 79 am Ring 80, der insoweit vollkommen dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 14 entspricht, dient hier nur dazu, etwa beim Überkopfbohren aus dem Bohrloch herausfallendes Bohrklein am Eindringen in das Innere des Werkzeughalters zu hindern.

Claims

Ansprüche 1. Werkzeughalter zur lösbaren Kupplung von einem schlagenden und/oder drehenden Werkzeug mit einer Handwerkzeugmaschine, mit einer ein Drehmoment übertragenden Kupplungshülse, die einerseits mit einem die Arbeitsbewegung übertragenden Antriebsglied der Handwerkzeugmaschine drehfest, aber in geringem Maße axial beweglich verbunden ist und die andererseits einen Werkzeugschaft aufnimmt, welcher drehfest, ebenfalls aber in geringem Maße axial beweglich mit der Kupplungshülse verbunden ist, wobei das Antriebsglied zur direkten Übertragung von Axialschlägen den Werkzeugschaft axial berührt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwendung eines einen Absaugekanal (33) für das Bohrmedium aufweisenden Werkzeugs (32) der Innenraum der Kupplungshülse (11, 51) mit einer Drucksenke (37), vorzugsweise einem Sauggebläse verbunden ist.
2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungshülse (11, 51) drehfest, aber in geringem Maße axial beweglich mit einem Antriebsglied (6, 46) der Handwerkzeugmaschine verbunden ist und das Antriebsglied (6, #6) zur direkten Übertragung von Axialschlägen den Werkzeugschaft (15, 55) axial berührt.
3. Werkzeughalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere der Kupplungshülse (11, 51) über mindestens eine Querbohrung (35, 75) in der Kupplungshülse (11, 51) und einen auf der Außenseite des Werkzeughalters angeordneten Spülkopf (36, 76) mit der Drucksenke (37) verbunden ist.
4. Werkzeughalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, in dessen Kupplungshülse in Radialbohrungen von einer Schiebehülse Verriegelungskörper in ihrer Raststellung gehalten sind, die in zugeordnete Ausnehmungen im Werkzeugschaft und/oder im Antriebsglied eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülkopf (36, 76) auf der Außen seite der Schiebehülse (26, 66) vorzugsweise drehbar, befestigt ist.
5. Werkzeughalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (26, 66) bei Verschiebung aus der Raststellung in die Lösestellung, in der die Verriegelungskörper (21) nach radial außen ausweichen können, die Verbindung zur Drucksenke (37) unterbricht.
6. Werkzeughalter zur Kupplung eines Werkzeugschafts nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Absaugekanal in der der Handwerkzeugmaschine zugewandten Stirnfläche des Werkzeugschaftes ausmündet, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise in der Mitte der den Werkzeugschaft (15) berührenden Stirnfläche (19) des Antriebsglieds (o) eine mit der Querbohrung (35) in Wirkverbindung stehende Bohrung (34) angeordnet ist.
7. Werkzeughalter zur Kupplung eines Werkzeugschafts nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Absaugekanal in der der Handwerkzeugmaschine zugewandten Stirnfläche des Werkzeugschaftes ausmündet, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer der einander berührenden Stirnfläche vom Werkzeugschaft (15, 55) und/oder Werkzeughalter (Antriebsglied 6, 146) mindestens eine durch die Achse des Werkzeughalters laufende Radialnut (60, 61) angeordnet ist.
8. Werkzeughalter mit einem nach außen abgedichteten Innenraum des Werkzeughalters zur Aufnahme des Werkzeugschaftes insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nahe der vorderen Ausmündung des Innenraums, auf der das Werkzeug (15, 55) ragt, an der Innenwandung des Werkzeughalters eine den Werkzeugschaft (15, 55) dichtend berührende Dichtlippe (79) angeordnet ist.
9. Werkzeughalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (79) an einem Ring (80) aus verschleißfestem, elastischem Werkzeugstoff, insbesondere Schaumstoff gebildet ist, der in eine zylindrische Erweiterung (81) des Innenraums eingelegt und von einem, insbesondere die vordere Ausmündung der Kupplungshülse (11, 51) umgebenden Bördel (82) gehalten ist.