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Werkzeughalter für Bohr- und Meisselgeräte
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Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für Bohr- und Meisselgeräte,
mit einem Führungsrohr zur Aufnahme von Werkzeugen mit zylindrischem, wenigstens
eine axial geschlossene, nutförmige Vertiefung aufweisendem Einsteckende, wobei
in Durchtrittsöffnungen des Führungsrohres angeordnete, radial verschiebbare Verriegelungsrelemente
mit den Vertiefungen am Einsteckende in Eingriff bringbar sind, und einer das Führungsrohr
umgebenden, gegenüber dem Führungsrohr entgegen der Kraft eines Federelementes verschieb-
oder verdrehbaren Ausnehmungen für die Verriegelungselemente aufweisenden Stellhülse.
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Wegen den bei Bohr- und Meisselgeräten auftretenden Vibrationen und
Kräften werden die Werkzeuge meist mittels Verriegelungselementen formschlüssig
in einem Werkzeughalter gehalten. Zu diesem Zwecke greifen in der Regel kugel- oder
walzenförmige Verriegelungselemente in axial geschlossene Vertiefungen am Einsteckende
der Werkzeuge ein. Während bei den Meisselgeräten die Verriegelungselemente nur
der axialen Sicherung des Werkzeuges dienen, werden bei Bohrhämmern und Schlagbohrgeräten
auch Drehbewegungen über die Verriegelungselemente auf das Werkzeug übertragen.
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Bei den bekannten Werkzeughaltern wird zum Wechseln des Werkzeuges
eine Stellhülse entweder verdreht oder axial verschoben.
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Ausnehmungen an der Stellhülse gelangen dabei in den Bereich von Durchtrittsöffnungen
in einem Führungsrohr, so dass die Verriegelungselemente radial ausrücken können
und das Werkzeug freigeben, bzw das Einsetzen eines Werkzeuges in den Werkzeughalter
ermöglichen. Damit die Stellhülse nach dem Einsetzen eines neuen Werkzeuges in den
Werkzeughalter wieder in die Ausgangslage zurückkehrt und das Werkzeug verriegelt
wird, ist meist ein Federelement vorgesehen. Um das eingesetzte Werkzeug freizugeben
muss die Stellhülse entgegen der Kraft des Federelementes axial verschoben oder
verdreht werden. Dazu sind meist beide Hände der Bedienungsperson erforderlich.
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Damit das Werkzeug aus dem Werkzeughalter entnommen werden kann, ist
eine zusätzliche Hand notwendig. In der Praxis behilft man sich meist damit, dass
das Gerät am Körper der Bedienungsperson oder an einer Unterlage abgestützt wird.
Insbesondere bei einer verdrehbaren Stellhülse ist dies mühsam und nicht immer möglich.
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Weiterhin ist es teilweise üblich, die Stellhülse bei nach unten gerichtetem
Werkzeughalter zu betätigen, so dass das Werkzeug nach der Freigabe durch die Verriegelungselemente
infolge seines Eigengewichts aus dem Werkzeughalter herausfällt. Dabei besteht jedoch
die Gefahr, dass das Werkzeug beschädigt oder die Bedienungsperson verletzt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen und leicht
zu bedienenden Werkzeughalter für formschlüssig aufzunehmende Werkzeuge zu schaffen.
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Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Rastelement
zur Arretierung der Stellhülse in der entriegelten, ein radiales Ausweichen der
Verriegelungselemente in die Ausnehmungen ermöglichenden Stellung vorgesehen ist.
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Durch die erfindungsgemässe Ausbildung kann die Stellhülse mit Hilfe
des Rastelementes in der entriegelten Stellung festgehalten werden. Somit wird die
eine Hand der Bedienungsperson zum Wechseln des Werkzeuges frei. Die beim Zurückstellen
der Stellhülse zu überwindende Haltekraft des Rastelementes kann relativ gering
sein. Sie muss jedoch grösser sein als die Rückstellkraft des Federelementes in
der entsprechenden Stellung der Stellhülse. Zum Auslösen der Stellhülse ist somit
nur eine geringfügige Kraft notwendig.
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Als Rastelement können verschiedene bekannte Bauelemente verwendet
werden. So sind beispielsweise Federringe zur axialen Halterung der Stellhülse denkbar.
Eine zweckmässige Lösung besteht darin, dass das Rastelement als radial ausrückbarer
Riegel ausgebildet ist. Der Riegel kann am Führungsrohr oder an der Stellhülse angeordnet
werden und in ein beispielsweise als Bohrung ausbildetes Gegenstück am anderen Teil
eingreifen.
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Das Auslösen der Stellhülse kann durch manuelles Ausrücken des Riegels
erfolgen. Dies ist jedoch relativ umständlich. Eine vorteilhafte Lösung besteht
darin, dass der Riegel in eingerückter Stellung teilweise in die Aufnahmebohrung
des Führungsrohres ragt. Das Auslösen des Riegels erfolgt in diesem Fall durch das
Einstecken des Werkzeuges selbst. Beim Einstecken des Werkzeuges wird der Riegel
radial ausgerückt und die Stellhülse dadurch freigegeben.
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Wenn der Riegel zu stark in die Aufnahme führung des Führungsrohres
ragt, besteht die Gefahr, dass er sich durch das Einführen des Werkzeuges verklemmt
und nicht radial ausgerückt wird.
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Um dies zu vermeiden, ist es zweckmässig, dass das Führungsrohr einen
das Einrücken des Riegels in die Aufnahmebohrung begrenzenden Anschlag aufweist.
Ein solcher Anschlag kann beispielsweise durch eine sich gegen die Aufnahmebohrung
des Führungsrohres verengende Bohrung für den Riegel gebildet werden. Daneben sind
jedoch auch Stifte oder andere Anschläge für den Riegel möglich.
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Der für das Ausrücken der Verriegelungselemente erforderliche Verschiebe-
bzw. Verdrehweg der Stellhülse gegenüber dem Führungsrohr ist meist relativ gross.
Für ein sicheres Funktionieren des Rastelementes ist es daher vorteilhaft, wenn
der Riegel zweiteilig ausgebildet ist, wobei das eine Teil im Führungsrohr und das
andere Teil in der Stellhülse radial verschiebbar angeordnet ist. Die beiden Teile
des Riegels können beispielsweise als Kugel, Stift oder dergleichen ausgebildet
werden.
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Das Einrücken des Rastelementes kann rein manuell erfolgen. Da die
Platzverhältnisse relativ knapp sind und der radiale Verschiebeweg des Rastelementes
gering ist, kann das Rastelement zweckmässigerweise durch einen das Rastelement
in die eingerückte Stellung treibenden Federring betätigt werden. Ein Federring
benötigt wenig Platz und genügt für das Aufbringen der erforderlichen Federkraft.
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Für eine einfache Betätigung des Werkzeughalters ist es vorteilhaft,
wenn die Stellhülse gegenüber dem Führungsrohr axial verschiebbar und das Federelement
als zwischen Führungsrohr und der Stellhülse angeordnete Druckfeder ausgebildet
ist. Die Betätigung der Stellhülse erfolgt dabei vorzugsweise durch Zurückziehen
der Stellhülse gegen das Gehäuse des Gerätes.
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Eine weitere zweckmässige Ausführung besteht darin, dass die Stellhülse
gegenüber dem Führungsrohr verdrehbar und das Federelement als zwischen dem Führungsrohr
und der Stellhülse angeordnete Torsionsfeder ausgebildet ist. Eine solche Ausbildung
ermöglicht eine axial gedrängtere Bauweise als eine Lösung mit axial verschiebbarer
Stellhülse. Ein Verdrehen der Stellhülse erfordert allerdings ein Blockieren der
Bohrspindel bzw des Führungsrohres. Da der Drehantrieb bei Bohrhämmern jedoch meist
stark untersetzt ist, ist dies ohne weiteres möglich.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden
Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 einen Werkzeughalter in Arbeitsstellung,
im Längsschnitt, Fig. 2 den Werkzeughalter gemäss Fig. 1 in entriegelter Stellung,
Fig. 3 eine weitere Ausführung eines erfindungsgemässen Werkzeughalters, im Längsschnitt
entsprechend der Linie III-III in Fig. 4, Fig. 4 einen Querschnitt durch den Werkzeughalter
gemäss Fig. 3, entlang der Linie IV-IV, Fig. 5 einen Querschnitt durch den Werkzeughalter
gemäss Fig. 3 und 4, in entriegelter Stellung.
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Der aus den Figuren 1 und 2 ersichtliche Werkzeughalter besteht aus
einem insgesamt mit 1 bezeichneten Führungsrohr und einer diesen teilweise umgebenden,
insgesamt mit 2 bezeichneten Stellhülse. Die Stellhülse 2 ist auf dem Führungsrohr
1 begrenzt axial verschiebbar. Im maschinenseitigen Bereich des Führungsrohres 1
ist ein Döpper 3 axial verschiebbar gelagert. In eine Aufnahmebohrung la ist ein
insgesamt mit 4 bezeichnetes Einsteckende eines Werkzeuges eingesetzt. Das Einsteckende
4 weist axial geschlossene, nutförmige Vertiefungen 4a zum formschlüssigen Eingriff
von Verriegelungselementen 5 auf, welche in als Langloch ausgebildeten Durchtrittsöffnungen
lb des Führungsrohres 1 radial verschiebbar gelagert sind. Der axiale Verschiebeweg
der Stellhülse 2 wird einseitig durch einen am Führungsrohr 1 angeordneten Sicherungsring
6 begrenzt. Ein Gewindestift 7 ragt in eine Längsnut ld des Führungsrohres 1 und
verhindert ein Verdrehen des Stellhülse 2 gegenüber dem Führungsrohr 1. In einer
Radialbohrung lc des Führungsrohres 1 sowie einer Durchgangsbohrung
2b
der Stellhülse 2 ist ein insgesamt mit 8 bezeichneter Riegel radial verschiebbar
gelagert. Der Riegel 8 ist zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem im Führungsrohr
1 angeordneten Bolzen 8a sowie einer in der Stellhülse 2 angeordneten Kugel 8b.
Die Kugel 8b wird durch einen geschlitzten Federring 9 radial nach innen gedrückt.
Eine zwischen dem Führungsrohr 1 und der Stellhülse 2 angeordnete Druckfeder 10
hält die Stellhülse 2 in der in Fig. 1 dargestellten, verriegelten Stellung. Dabei
besteht über die Verriegelungselemente 5 eine formschlüssige Verbindung zwischen
dem Führungsrohr 1 und dem Einsteckende 4.
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Wird nun die Stellhülse 2 entgegen der Kraft der Druckfeder 10 in
die in Fig. 2 dargestellte, entriegelte Stellung zurückgezogen, so können die Verriegelungselemente
5 in Ausnehmungen 2a der Stellhülse 2 radial ausrücken. Das Einsteckende 4 wird
somit freigegeben und kann herausgezogen werden. Beim Zurückziehen der Stellhülse
2 werden auch die Radialbohrung lc sowie die Durchgangsbohrung 2b zur Deckung gebracht.
Der aus dem Bolzen 8a sowie der Kugel 8b bestehende Riegel wird nun durch den Federring
9 radial nach innen gedrückt. Der Bolzen 8a ragt dabei in die Aufnahmebohrung 1
des Führungsrohres, wobei eine Durchmesserverjüngung in der Radialbohrung lc als
das Einrücken des Riegels 8 begrenzender Anschlag dient. Die Kugel 8b rastet in
die Radialbohrung lc ein, so dass die Stellhülse 2 selbsttätig in der rückwärtigen,
entriegelten Stellung gehalten wird. Beim Einführen eines neuen Einsteckendes 4
in die Aufnahmebohrung la des Führungsrohres gelangt die Stirnfläche 4b des Einsteckendes
am Bolzen 8a zur Anlage und drückt diesen radial nach aussen.
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Dadurch wird auch die sich auf dem Bolzen 8a abstützende Kugel 8b
radial nach aussen gedrückt und die Stellhülse 2 somit freigegeben, so dass diese
durch die Druckfeder 10 wieder in die in Fig. 1 dargestellte Ausgangslage zurückgeschoben
werden kann, sobald die Verriegelungselemente 5 in die Vertiefungen 4a des Einsteckendes
4 einrücken können.
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Unter Umständen ist dazu ein geringes Verdrehen des Einsteckendes
4 um seine Längsachse notwendig. Durch die erfindungsgemässe Ausbildung des Werkzeughalters
kann der Werkzeugwechsel mit nur einer Hand ausgeführt werden.
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Die aus den Figuren 3 bis 5 ersichtliche Ausführung entspricht rein
funktionell im wesentlichen der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführung. Der
hauptsächliche Unterschied besteht darin, dass der in Fig. 3 bis 5 dargestellte
Werkzeughalter durch Verdrehen einer insgesamt mit 22 bezeichneten Stellhülse entriegelt
wird. Der Werkzeughalter weist ein insgesamt mit 21 bezeichnetes Führungsrohr mit
einer Aufnahmebohrung 21a für ein insgesamt mit 24 bezeichnetes Einsteckende eines
Werkzeuges auf. Die Stellhülse 22 ist auf dem Führungsrohr 21 unverschiebbar, jedoch
drehbar gelagert. Im Führungsrohr 21 ist ein Döpper 23 axial verschiebbar gelagert.
Das Einsteckende 24 weist Vertiefungen 24a für radial ausrückbare Verriegelungselemente
25 auf. Die Stellhülse 22 wird durch einen Sicherungsring 26 auf dem Führungsrohr
gesichert. Ein in eine Umgangsnut 22b der Stellhülse 22 eingreifender Stift 27 begrenzt
die Verdrehbarkeit der Stellhülse 22 gegenüber dem Führungsrohr 21. Ein insgesamt
mit 28 bezeichneter Riegel besteht aus einem in einer Radialbohrung 21c geführten
Bolzen 28a und einer in einer Durchgangsbohrung 22b der Stellhülse 22 gelagerten
Kugel 28b.
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Der Riegel 28 wird durch einen Federring 29 radial nach innen gedrückt.
Eine einerseits in das Führungsrohr 21 und andererseits in die Stellhülse 22 eingreifende
Torsionsfeder 20 hält die Stellhülse 22 in der in Fig. 4 dargestellten Ausgangslage.
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Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, weist die Stellhülse 22 Ausnehmungen
22a für die Verriegelungselemente 25 auf. In dieser Stellung wird das Einsteckende
24 durch die Verriegelungselemente 25 formschlüssig mit dem Führungsrohr 21 verbunden.
Die Durchgangsbohrung 22b mit der Kugel 28b ist gegenüber der Radialbohrung 21c
mit dem Bolzen 28a um den für das Entriegeln der Verriegelungselemente 25 erforderlichen
Schwenkwinkel versetzt. Dieser Schwenkwinkel ist durch den in die Umfangsnut 22d
eingreifenden Stift 27 begrenzt.
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Wird nun, wie in Fig. 5 dargestellt, die Stellhülse 22 gegenüber dem
Führungsrohr 21 entgegen der Kraft der Torsionsfeder 20 im Uhrzeigersinn verdreht,
so gelangen die Ausnehmungen 22a an der Stellhülse 22 in den Bereich der Durchtrittsöffnungen
21b, so dass die Verriegelungselemente 25 radial ausrücken und das Einsteckende
24 freigeben können. Die Durchgangsbohrung 22b und die Radialbohrung 21c werden
dabei ebenfalls zur Deckung gebracht. Durch den Federring 29 werden die Kugel 28b
und der Bolzen 28a radial nach innen gedrückt. Der Bolzen 28a ragt dabei in die
Aufnahmebohrung 21a des Führungsrohres 21. Die Kugel 28b rastet in der Radialbohrung
21c ein und verhindert ein selbsttätiges Zurückdrehen der Stellhülse 22 in die in
Fig.
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4 dargestellte Ausgangslage. Beim Einführen eines Einsteckendes 24
in die Aufnahmebohrung 21a wird, gleich wie in Fig. 2 dargestellt, der Riegel 28
durch die Stirnfläche 24b des Einsteckendes 24 radial nach aussen gedrückt. Die
Rastverbindung zwischen der Stellhülse 22 und dem Führungsrohr 21 wird dabei aufgehoben.
Sobald die Verriegelungselemente 25 in die Vertiefungen 24a des Einsteckendes 24
einrücken können, wird die Stellhülse 22 durch die Torsionsfeder 20 wieder in die
in Fig. 4 dargestellte Ausgangslage zurückgedreht. Auch dieser Werkzeughalter kann
mit nur einer Hand bedient werden.