DE3414300A1

DE3414300A1 - Werkzeughalter fuer bohr- und meisselgeraete

Info

Publication number: DE3414300A1
Application number: DE19843414300
Authority: DE
Inventors: Anton 8080 Fürstenfeldbruck Neumaier
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1984-04-16
Filing date: 1984-04-16
Publication date: 1985-10-24
Also published as: DE3414300C2; US4626146A

Description

BERG · STAPF-: SPHWÄ'ßf · SÄljlÜMAIR

PüOENtÄNVWSLTE*:" ".,*"* Γ MAUERKIRCHERSTRASSE 45 8000 MÜNCHEN 80 3414300

Anwaltsakte 33 429 16,. April 1984

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT FL*-9494 Sdhaan
Fürstentum Liechtenstein

Wetkiseughalter für feohr-¹ und Meisselgeräte

* (089) 98 82 72 - 74 Telex. 5 24 660 BERG d Bankkonten Bayer. Vereinsbank München 453100 (BL 7 700 ?Ü2 /0)

Telegramme (cable). Telekopiete' (089)983049 Hypo-Bank München 4410122850 (BLZ 70Ö20011) Swill Ci)d(.· HYPODtMM

BERGSTAPFPATENT München KaIIe Infolec 6350 Gr 11 +III Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010060) '.

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HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum Liechtenstein

Werkzeughalter für Bohr- und Meisselgeräte

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für Bohr- und Meisselgeräte, mit einem Führungsrohr zur Aufnahme von Werkzeugen mit zylindrischem, wenigstens eine axial geschlossene Vertiefung aufweisendem Einsteckende, wobei in Durchtrittsöffnungen des Führungsrohres angeordnete, radial verschiebbare Verriegelungselemente mit den Vertiefungen im Einsteckende in Eingriff bringbar sind und einer das Führungsrohr umgebenden, gegenüber dem Führungsrohr verdrehbaren, mit den Durchtrittsöffnungen zur Deckung bringbare Ausnehmungen aufweisenden Stellhülse.

Neben reinen Bohr- oder Meisselgeräten werden insbesondere zur Gesteinsbearbeitung Schlagbohrmaschinen und Bohrhämmer verwendet, bei denen dem Werkzeug eine Dreh- und eine Schlagbewegung erteilt wird. Während es bei Schlagbohrmaschinen der relativ geringen Leistung wegen noch möglich ist, im Durchmesser verstellbare, reibschlüssig spannende Bohrfutter zu verwenden, sind bei Bohr- und Meisselhämmern Werkzeughalter mit bestimmtem Einheitsdurchmesser des Einsteckendes und formschlüssig in Eingriff mit dem Werkzeug gelangenden Verriegelungselementen üblich. Die

Verriegelungselemente dienen dabei der axialen halterung der Werkzeuge im Werkzeughalter sowie teilweide auch der Uebertragung eines Drehmomentes auf das Werkzeug*

Ein bekannter Werkzeughalter weist eine gegenüber dem Führungsrohr verdrehbare Steilhülse auf» welche entsprechend der Anordnung der Verriegelungselemente angeordnete Ausnehmungen aufweisti Zürn Wechseln des Werkzeuges muss die Stellhülse in eine Stellung gebracht werden, m der die Verriegelungselemente teilweise radial in die Ausnehmungen ausrücken können. Bei dem bekannten Werkzeughalter ist dazu eine Teilverdrehung der Stellhülse erforderlich·

In der Praxis hat sich dieöe bekannte Bauart eines Werkzeughalters als nachteilig erwieseni Um die Stellhülse Vordrehen zu können, muss am Bohr·¹ oder föeisselgerät ein entsprechendes Gegendrehmoment aufgebracht Werden. Somit benötigt die Bedienungsperson allein für daö Verdrehen der Stellhülse beide Hände. Für das Herausziehen dee¹ gebrauchten und das EiAsetze« eines neuen Werkzeuges ϋηχύέ das ÖeirMt dahet¹ VorÜtofcr«j£he!hd mit eiher Hand losgelassen werbeni Nach dem Einsetzen des neuen Werkzeuges muss die Steiihülse wiederum in ihre Verriegelungsstellung zurückgedreht werden* Öies ist umständlich und zeitaufwendig. Aus Bequemlichkeitsgründen t sowie um Zeit zu sparen, ist es in der Praxis teilweise üblich, die StellhÜlse bei nach unten gerichteten Werkzeughalter in ihre Freigabestellüng Zu verdrehen, so dass das Werkzeug infolge seines Eigengewichts aus dem Werkzeughalter herausfallen kanni Dies kann jedoch Beschädigungen des Werkzeuges oder Verletzungen der Bedienungsperson zur Folge haben.

Bei einem weiteren bekannten Werkzeughalter ist die Stellhülse gegen eine Rückstellkraft axial verschiebbar. Die Entriegelung des Werkzeughalters erfolgt bei dieser Bauart meist durch Zurückziehen der Stellhülsei Zum Aufbringen der entsprechenden Reaktionskraft kann das Gerät dabei am Körper der Bedienungsperson oder auf einer Unterlage abgestützt werden. Somit bleibt die zweite Hand der Bedienungsperson für das Auswechseln des Werkzeuges frei. Insbesondere bei der Verwendung von walzen-

förmigen Verriegelungselementen ergibt diese Art von Werkzeughalter eine erheblich grössere Baulänge als bei der erstgenannten Art. Ausserdem können im Betrieb auftretende Vibrationen die Funktion des Werkzeughalters beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen bedienungsfreundlichen und betriebssicheren Werkzeughalter zu schaffen.

Gemäs,s der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Stellhülse gegenüber dem Führungsrohr axial verschiebbar ist und bei axialer Verschiebung durch Auflaufen einer Steuernase an einer gegenüber der Achsrichtung geneigten Steuerkurve in eine die Ausnehmungen sich mit den Durchtrittsöffnungen deckende Stellung verdreht, wird.

Bei der erfindungsgemässen Lösung wird zum Entriegeln des Werkzeuges die Stellhülse axial verschoben. Durch das Auflaufen der Steuernase an der Steuerkurve wird die Stellhülse dabei jedoch gleichzeitig auch verdreht. :Die- Ausnehmungen in der Stellhülse werden dabei mit den Durchtrittsöffnungen am Führungsrohr zur Deckung gebracht, so dass die Verriegelungselemente radial in die Ausnehmungen ausrücken können. Falls, dies gewünscht wird, kann die Stellhülse aber auch durch Drehen allein*in die Entriegelungsstellung gebracht werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Lösung besteht, insbesondere bei der Verwendung von walzenförmigen Verriegelungselementen, in einem geringeren axialen Betätigungsweg, der auch eine kompaktere Bauweise ermöglicht.

Für die Anordnung und Ausbildung der Steuernase und der Steuerkurve besteht eine Vielzahl von Möglichkeiten. Für eine einfache Herstellung ist es zweckmässig, dass die Steuerkurve an einer sich an der Aussenseite des Führungsrohres erstreckenden Nut angeordnet und die Steuernase als darin eingreifende Nocke ausgebildet ist. Da über die Nocke bzw die Nut keine grösseren Kräfte oder Schläge übertragen werden müssen, können diese relativ klein dimensioniert werden. Dies bedeutet sowohl für die

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Stellhülse als audh für das Führungsrohr eine unwesentliche Schwächung des Querschnittesi

Die die Steuerkurve aufweisende Nut kann unterschiedlich ausgebildet werden. So ist beispielsweise eine etwa dreieckförmige Nut möglich, weiche sowohl das Verschieben und Verdrehen der Stellhülse als auch eiri Verdrehen allein ermöglicht. Eine weitere vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass die Breite der die Steuerkurve aufweisenden Nut im wesentlichen der* Breite der Nocke entspricht. Eine solche Ausbildung der Nut ergibt eine sogenannte Zwangssteuerung, dh dass ein axiales Verschieben der Stellhülse automatisch mit einem Verdrehen der Stellhülse gekoppelt ist. für eine leichte Bedienbarkeit sollte die Nocke gegenüber der Nut jedoch ein gewisses Spiel aufweisen.

Um ein unbeabsichtigtes Verstellen der Stellhülse zu verhindern, kann beispielsweise ein Raötelerneht vorgesehen werden. Dabei besteht, jedoch die Möglichkeit» dass daß Gerät bei nichtverriegeltem Werkzeughalter betrieben Werden kann* Dies kann zweckmässigerweise Verhindert Werdefr durdtj eine die Stellhülse in ihre die Verriegelungselemehte in eingerückter Stellung haltende Ausgangslage treibende Rückstellfeder. Durch eine solche Rückstellfeder wird die Stellhülse nach dem Loslassen automatisch in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht. Die Rückstellfeder ist vorzugsweise als Druckfeder ausgebildet und kann durch entsprechende Ausbildung ihrer Endwindungen gleichzeitig auch als Drehfeder wirken* Eine solche Ausbildung der Rückstellfeder ist insbesondere vorteilhaft, wenn zwischen der Nocke und der Nut keine Zwangssteuerung besteht» Die Rückstellkraft der Rückstellfeder soll so bemessen sein, dass bei im Betrieb auftretenden Vibrationen ein Lösen der Stellhülse verhindert wird Und andererseits der zürn Lösen der Stellhülse erforderliche Kraftaufwand nicht zu gross ist.

Für ein axiales Verschieben der stellhülse gegenüber dem Führungsrohr ist eine axiale Verschiebbarkeit der Verriegelunselemente gegenüber der Stellhülse oder dem Führungsrohr erforderlich. Für eine axiale Verschiebbarkeit der Verriegelungselemente gegen-

über der Stellhülse müssen die Ausnehmungen in der Stellhülse länger sein als die Verriegelungselemente. Da die Ausnehmungen auf der Innenseite der Stellhülse angeordnet sind, ergibt dies herstellungstechnisch einen erheblichen Mehraufwand, insbesondere bei einer spanabhebenden Bearbeitung der Stellhülse. Für eine einfache Herstellung ist es daher vorteilhaft, die axiale Erstreckung der Durchtrittsöffnungen im Führungsrohr so auszulegen, dass diese die axiale Erstreckung der Verrriegelungselemente mindestens um den axialen Verschiebeweg der Stellhülse übersteigt. Der dazu erforderliche zusätzliche Bearbeitung des Führungsrohres ist relativ gering.

Zum Einsetzen eines Werkzeuges in den Werkzeughalter muss die Stellhülse in die das radiale Ausrücken der Verriegelungselemente ermöglichende Stellung gebracht werden. Dazu ist die eine Hand der Bedienungsperson erforderlich, während die andere Hand zum Einführen des Werkzeuges benötigt wird. Dies ist relativ umständlich. Ausserdem muss das Gerät dabei am Körper der Bedienungsperson oder«an einer Unterlage abgestützt werden können.

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Eine zweckmässige Lösung besteht darin, dass die Verriegelungselemente in verriegelter Stellung die Aussenkontur der Führungsrohres überragen und die Stellhülse eine Anschlagschulter für den die Aussenkontur des Führungsrohres überragender Bereich der Verriegelungselemente aufweist. Durch diese Ausbildung kann die Stellhülse beim Einführen des Werkzeug-Einsteckendes in das Führungsrohr über die sich einerseits am rückwärtigen Ende des Einsteckendes und andererseits an der Anschlagschulter abstützenden Verriegelungselemente axial zurückgeschoben werden. Da dazu nur eine Hand benötigt wird, bleibt die zweite Hand beispielsweise zum Halten des Gerätes frei. Hat die Stellhülse ihre rückwärtige Endstellung erreicht, so können die Verriegelungselemente radial in die Ausnehmungen der Stellhülse ausweichen und das Einsteckende an den Verriegelungselemente vorbeischieben lassen. Sobald die Vertiefungen am Einsteckende in den Bereich der Durchtrittsöffnungen gelangen, rücken die Verriegelungselemente in die Vertiefungen ein und verbinden das Werkzeug formschlüssig mit dem Werkzeughalter. Unter Umständen ist dazu eine geringe Teildrehung des Werkzeuges gegenüber dem Führungsrohr erforderlich.

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Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Pig. 1 einen eifindungsgemässen Werkzeughalter, im

Längsschnitt entlang der Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt durcih den in Fig. 1 dargestellten Werkzeughalter entlang der Linie ΙΪ-ΙΙ,

Fig. 3 eine Ansicht des Führungsrohres des in Fig. 1 dargestellten Werkzeughalters, gemäss dem Pfeil A,

Fig* 4 eine weitere Ausführung eines Führungsrohres, dargestellt entsprechend Fig. 3.

Der aus den Figuren 1 und 2 ersichtliche Werkzeughalter weist ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Führungsrohr auf, das in seinem vorderen Bereich zwei einander diametral gegenüberliegende Durchtrittsöffnüngen la aufw&iöt* irrt Vöfklerön Bereich deä Führungsrohres 1 ist ein insgesamt mit 2 bezeichnetes Einsteckende eines zu spannenden Werkzeuges geführt« Das Einsteckende 2 ist mit zwei einander ebenfalls diametral gegenüberliegenden, axial geschlossenen Vertiefungen 2a Versehen. Im rückwärtigen, geräteseitigen Bereich des Führungsrohres 1 ist ein Döpper 3 axial verschiebbar gelagert* Der Döpper 3 beaufschlagt das rückwärtige Ende des Einsteckendes 2 und dient der Schlagübertragung von einem nicht dargestellten Schlagmechanismus auf das Einsteckende 2. In den Durchtrittsöffnungen la sind walzenförmige Verriegelungselemente 4 angeordnet. Die Verriegelungselemente 4 greifen formschlüssig in die Vertiefungen 2a am Einsteckende 2 ein. Das Führungsrohr 1 wird von einer insgesamt mit 5 bezeichneten, axial verschiebbaren Stellhüläe umgeben.

Wie insbesondere Fig» 2 zeigt» ist die Stellhülse 5 mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Ausnehmungen 5ä versehen. Aus diesem Schftitt ist ebenfalls eine Nut Ib am Führungsrohr ersichtlich» Die Stellhülse 5 ist mit einer Gewindebohrung 5b ver-

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sehen, in welche eine insgesamt mit 6 bezeichnete Schraube eingeschraubt ist. Die Schraube 6 weist an ihrem vorderen Ende eine zylindrische Nocke 6a auf, welche in die Nut Ib eingreift. Die Stellhülse 5 wird durch eine Rückstellfeder 7 in der in Fig. 1 dargestellten Verriegelungsstellung gehalten.

Aus Fig. 3 ist die im wesentliche dreieckige Form der Nut Ib im Führungsrohr 1 ersichtlich. Die Nut Ib weist eine zur Achsrichtung geneigte Steuerkurve Ic auf.

Wird nun bei dem in Fig. 1 dargestellten Werkzeughalter die Stellhülse 5 nach hinten gegen ein Gehäuseteil 8 geschoben, so läuft die Nocke 6a an der Steuerkurve Ic auf und bewirkt dabei eine Relativverdrehung der Stellhülse 5 gegenüber dem Führungsrohr 1, vom Werkzeug her gesehen im Uhrzeigersinn. Durch dieses Verdrehen der Stellhülse 5 werden die Ausnehmungen 5a in der Stellhülse 5 mit den Durchtrittsöffnungen la zur Deckung gebracht, so dass die Verriegelungselemente 4 radial ausrücken können und das Einsteckende 2 freigeben. Nach dem Loslassen der Stellhülse 5 wird diese durch die Rückstellfeder 7 automatisch wieder in ihre in Fig. 1■und 2 dargestellte Ausganglage zurückgebracht. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausbildung der Nut Id ist die Rückstellfeder 7 zweckmässigerweise als kombinierte Druck- und Torsionsfeder ausgebildet. Somit wird die Stellhülse 5 gleichzeitig auch wieder in ihre Verriegelungsstellung zurückgedreht. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausbildung der Nut Ib ist es auch möglich, den Werkzeughalter nur durch Verdrehen der Stellhülse 5 zu entriegeln, ohne diese dabei zurückzuziehen.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführung eines insgesamt mit 11 bezeichneten Führungsrohres weist eine Nut 11b mit über ihre gesamte Länge gleichbleibender Breite B auf, welche im wesentlichen der Breite bzw dem Durchmesser D der Nocke 6a an der Schraube 6 entspricht. Bei dieser Ausführung wird durch beide Längsseiten der Nut 11b eine Steuerkurve lic gebildet. Im Gegensatz zu der in Fig. 3 gezeigten Ausbildung der Nut entsteht dabei eine Zwangsführung, dh das axiale Verschieben der

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Stellhülse 5 ist autotnatisch mit einer Relativverdrehung der Stellhülse 5 gegenüber dem Führungsrohr 1 verbunden. In diesem Fall kann die Rückstellfeder 7 als reine Druckfeder ausgebildet werden.

Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführung überragen die Verriegelungselemente 4 in verriegelter Stellung die Aüssenkontur des Führungsrohres It Die Stellhülse 5 weist eine Anschlagschulter Uc für den die Aussenkontur des Führungsrohres 1 überragender Bereich der Verriegelungselemente 4 auf. Durch diese Ausbildung ist es möglich, das Einsteckende 2 eines Werkzeuges in den Werkzeughalter einzusetzen, ohne zuerst die Stellhülse zurückzuziehen. Die Stellhülse 5 wird dabei über die sich einerseits am rückwärtigen Ende des Einsteckendes 2 und anderseits an der Anschlagschulter 5c abstützenden Verriegelungselemente 4 zurückgeschoben. Sobald die Ausnehmungen 5a in den Bereich der Durchtrittsöffnungen la gelangen, können die Verriegelungselemente 4 radial ausrücken und das Einsteckende 2 passieren lassen. Wenn die Värriegeiurgselemente 4 dann in die Vertiefungen 2a des Einsteckendes 2 einrücken können, wir die ätellhülse 5 durch die Rückstellfeder 7 in die in Fig. 1 dargestellte Ausgangslage zurückgebracht und der Werkzeughalter verriegelt. Für das Einsetzen eines Werkzeuges in den Werkzeughalter ist somit nur eine Hand der Bedienungsperson erforderlich.

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Claims

. "Aufnahmeverrieqelung"

Λ "1 - -

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HILtI AkI¹IENCESBLLSCHAPT IN SCHAAti Fürstentum Liechtenstein

Patentansprüche

Werkzeughalter ftir¹ feohr- und¹ Meisselgeräte, hiit einem Führungsrohr &ut Äufiiahfne Von Werköiöügen mit zylirtdrischem, wenigstens eine axial geschlossene Veftiefung aufweisendem Einsteckende, wobei in Öui'chtrittsöffnungen dfeö Führungsrohres angeordnetet radial Verschiebbare Verriegelungselemente mit deri Vertiefungen im Einsteckende ih Eingriff bringbar sind und einer das Führung'srohr umgebenden, gegenüber dent Führungsrohr verdrehbaren» mit den DurchtrxttsÖffnungen zur Deckung br'ihgbare Ausnehmungen aufweisenden Stellhülse, dadurch gekennzeichnet > dass die Stellhülse (5J gegenüber dem Führungsrohr (1, 11) axial verschiebbar ist und bei axialer Verschiebung durch Auflaufen einer Steuernase an einer¹ gegenüber der Achsrichtung geneigten Steuerkurve (lc, 116) in eine die Ausnehmungen (5a) sich mit den Durchtrittsoffnuhgen (la* lla) deckende Stellung Verdreht wird*

Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkurve (Ic, lic) an einer sich an der Aussenseite des Führungsrohres (1, 11) erstreckenden Nut (Ib, lib) angeordnet und die Steuernase als darin eingreifende Nocke (6a) ausgebildet ist.

3. Werkzeughalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (B) der die Steuerkurve (lic) aufweisenden Nut (lib) im wesentlichen der Breite (D) der Nocke (6a) entspricht.

4. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine die Stellhülse (5) in ihre die Verriegelungselemente (4) in eingerückter Stellung haltende Ausgangslage treibende Rückstellfeder (7).

5. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 his A /·. dadurch gekennzeichnet, dass die axiale. Erstreckung der Durchtrittsöffnungen (la, lla) im Führungsrohr (1, 11) diejenige der Verriegelungselemente (4) mindestens um den axialen Verschiebeweg der Stellhülse (5) übersteigt.

6. Werkzeughalter nach Auspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungselemente (4) in verrriegelter Stellung die Aussenkontur des Führungsrohres (1, 11) überragen und die Stellhülse (5) eine Anschlagschulter (5c) für den die Aussenkontur des Führungsrohres (1, 11) überragenden.Bereich der Verriegelungselemente (4) aufweist.