DE4136608A1 - Werkzeug-aufnahmeeinrichtung fuer eine handwerkzeugmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufnahmeeinrichtung für ein Werkzeug einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere einer Bohr- oder Bohrhammermaschine, wobei das Werkzeug mit einem bei Drehung formschlüssigen Profil in einer Spindelhülse sitzt und gegen Axialbewegungen mittels einer Verriegelungskugel in der Spindelhülse gehalten ist und eine federbelastete Bedienhülse aus einer Werkzeug- Aufnahmestellung in eine Werkzeug-Entnahmestellung bringbar ist, in der die Verriegelungskugel zum Entnehmen des Werkzeugs freigegeben ist.

Eine derartige Aufnahmeeinrichtung ist aus der DE 32 05 063 C2 bekannt. Günstig ist bei solchen Aufnahmeeinrichtungen, daß beim Einschieben des Werkzeugs dieses von selbst durch die Verriegelungskugel in der Spindelhülse verriegelt wird. Um das Werkzeug aus der Aufnahmeeinrichtung entnehmen zu können, muß die Bedienhülse in die Werkzeug-Entnahmestellung gebracht werden und in dieser Stellung mit einer Hand gehalten werden, bis das Werkzeug mit der anderen Hand herausgezogen ist. Es sind somit für die Werkzeugentnahme beide Hände nötig.

In der DE 32 05 063 C2 ist die Bedienhülse als Schiebehülse ausgebildet. Es ist jedoch auch bekannt, die Bedienhülse als Drehhülse auszugestalten.

Bei einer anderen Aufnahmeeinrichtung ist die Bedienhülse als Drehhülse in einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung arretiert. Dabei ist eine Kennzeichnung notwendig, um für den Benutzer sichtbar zu machen, in welcher der beiden Stellungen die Bedienhülse steht.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Werkzeugwechsel durch einhändige Bedienung zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Aufnahmeeinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zwischen der Spindelhülse und der Bedienhülse eine Blockiervorrichtung angeordnet ist, die die in die Werkzeug-Entnahmestellung gebrachte Bedienhülse in der Werkzeugentnahmestellung hält, bis das Werkzeug entnommen wird und die sich durch das Entnehmen des Werkzeugs löst, so daß die Bedienhülse in ihre Werkzeug-Aufnahmestellung zurückgeht.

Durch die Blockiervorrichtung wird der einhändige Werkzeugwechsel möglich. Zum Werkzeugwechsel wird zunächst mit der einen Hand die Bedienhülse in die Werkzeug-Entnahmestellung gebracht; sie hält in dieser. Dann wird mit der gleichen Hand das Werkzeug herausgezogen. Dadurch löst sich die Blockiervorrichtung, so daß die Bedienhülse erst jetzt unter der Kraft ihrer Feder in die Werkzeug-Aufnahmestellung zurückgeht. Es kann mit der gleichen Hand - ohne weitere Betätigung der Bedienhülse - ein neues Werkzeug eingeschoben werden. Dieses wird dann von selbst durch die Verriegelungskugel axial blockiert.

Ein weiterer Vorteil der Aufnahmeeinrichtung besteht darin, daß sich eine Kennzeichnung erübrigt.

Günstig ist auch, daß sich die Blockiervorrichtung aus einfachen Teilen aufbauen läßt und sie praktisch keine Vergrößerung der Außenabmessungen der Aufnahmeeinrichtung notwendig macht. Darüber hinaus ist die Aufnahmeeinrichtung auch unempfindlich gegen Staubeinwirkungen.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Blockiervorrichtung ein Steuerglied aufweist, das radial verschieblich in der Spindelhülse gelagert ist, daß an der Bedienhülse ein dem Steuerglied zugeordneter, radial federnder Sperrkörper angeordnet ist, daß in der Werkzeug-Entnahmestellung der Sperrkörper hinter das vom Werkzeug radial verschobene Steuerglied geschnappt ist und ein Zurückgehen der Bedienhülse in die Werkzeug-Aufnahmestellung verhindert und daß bei der Entnahme des Werkzeugs der Sperrkörper das Steuerglied verschiebt, wobei die Bedienhülse unter der Wirkung ihrer Feder in die Werkzeug-Aufnahmestellung geht.

Vorzugsweise ist das Steuerglied eine Steuerkugel oder ein Steuerkugelpaar. Als Steuerglied kann jedoch auch ein Steuerstift verwendet werden.

Ein besonders kompakter Aufbau wird dadurch erreicht, daß in der Bedienhülse ein Druckring befestigt ist, der einerseits für die Aufnahme der Verriegelungskugel und andererseits für die Aufnahme des Sperrkörpers vorgesehen ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Aufnahmeeinrichtung für eine Bohrhammermaschine im Längsschnitt mit eingesetztem Werkzeug,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II nach Fig. 1, wobei die Bedienhülse in Werkzeug-Aufnahmestellung steht und

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Teilansicht, wobei die Bedienhülse in Werkzeug-Entnahmestellung blockiert ist.

Eine Spindelhülse (1) wird von der nicht näher dargestellten Bohrhammermaschine drehend und/oder schlagend angetrieben. In den Innenraum (2) der Spindelhülse (1) ist ein Werkzeug (3) eingeschoben. Das Werkzeug (3) und der Innenraum (2) weisen ein bei Drehung formschlüssiges Profil auf, bei dem Stege (4) der Spindelhülse (1) in das Werkzeug (3) greifen, so daß ein Steg-Dreh-Sitz gebildet ist.

Am Werkzeug (3) sind kalottenförmige Vertiefungen (5) vorgesehen, um das Werkzeug (3) mittels einer Verriegelungskugel (6) axial zur Längsachse (L) zu blockieren.

Auf der Spindelhülse (1) sitzt ein Führungsring (7) für eine an der Verriegelungskugel (6) anliegende Stützkugel (8). Um den Führungsring (7) liegt eine auf die Stützkugel (8) wirkende Ringfeder (9). Diese drückt über die Stützkugel (8) die Verriegelungskugel (6) schräg zur Längsachse (L) in die Vertiefung (5).

Die Aufnahmeeinrichtung weist als Bedienhülse eine Drehhülse (10) auf, die den Außenmantel der Aufnahmeeinrichtung bildet. Innen an der Drehhülse (10) ist ein Druckring (11) befestigt. In den Druckring (11) greift das eine Ende einer Drehfeder (12) ein, deren anderes Ende an der Spindelhülse (1) festliegt. Die Kraftrichtung der Drehfeder (12) ist durch den Pfeil (K) in Fig. 3 dargestellt. Zur Begrenzung der möglichen Relativdrehung zwischen der Spindelhülse (1) und dem Druckring (11) und damit der Drehhülse (10) auf etwa 45° ist in die Spindelhülse (1) eine Anschlagkugel (13) eingesetzt, die in einem in Anschlagflächen (14, 15) auslaufenden Kanal (16) gleitet (vgl. Fig. 2, Fig. 3).

Der Druckring (11) weist eine Aussparung (17) auf, die verhindert, daß im Arbeitsbetrieb, also bei der Rotation der Spindelhülse(1) die Verriegelungskugel (6) die Vertiefung (5) des Werkzeugs (3) radial verläßt. An die Aussparung (17) schließt sich am Innenumfang des Druckrings (11) eine Erweiterung (18) an, die ein radiales Ausweichen der Verriegelungskugel (6) erlaubt, wenn die Drehhülse (10) in die Werkzeug-Entnahmestellung gedreht ist.

Die Spindelhülse (1) weist eine radiale Bohrung (19) auf. Diese liegt teilweise im Bereich des einen Steges (4). In die Bohrung (19) ist als radial verschiebliches Steuerglied ein Kugelpaar mit Steuerkugeln (20, 21) eingesetzt. Um ein Herausfallen der Steuerkugeln (20, 21) in den Innenraum (2) zu verhindern, ist dort im Bereich des Steges (4) ein Rand (22) vorgesehen. Die äußere Steuerkugel (21) kann in einer Aussparung (23) des Druckrings (11) bei einer Drehung der Drehhülse (10) gegenüber der Spindelhülse (1) gleiten. Die Aussparung (23) verhindert gleichzeitig, daß die Steuerkugeln (20, 21) nach außen fallen. Etwa in der Mitte der Aussparung (23) ist in einer Durchbrechung (24) des Druckrings (11) als Sperrkörper eine Sperrkugel (25) gehalten. Die Durchbrechung (24) ist außen durch eine weitere Ringfeder (26) abgedeckt, an der sich die Sperrkugel (25) abstützt. Die Sperrkugel (25) greift in die Aussparung (23).

Die Aussparung (23) und die Durchbrechung (24) sind von einer Scheibe (27) abgedeckt, die durch einen Sprengring (28) gehalten ist und verhindert, daß die Sperrkugel (25) die Durchbrechung (24) axial verläßt.

Stirnseitig ist die Aufnahmeeinrichtung durch einen Verschlußkörper (29) abgedeckt, der eine Relativdrehung der der Hülse (10) gegenüber der Spindelhülse (1) nicht behindert.

Die Funktionsweise der beschriebenen Aufnahmeeinrichtung ist etwa folgende:
Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Stellung ist das Werkzeug (3) axial durch die Verriegelungskugel (6) und rotatorisch durch die Stege (4) mit der Spindelhülse (1) fest gekuppelt. Die Aussparung (17) verhindert, daß die Verriegelungskugel (6) radial ausweichen kann. Das Kugelpaar (20, 21) ist von dem Werkzeug (3) in die Aussparung (23) gedrückt.

Zum Werkzeugwechsel wird die Drehhülse (10) in Richtung des Pfeiles (W) entgegen der Kraft der Drehfeder (12) um etwa 45° aus der in Fig. 2 dargestellten Stellung gedreht. Dabei nimmt der von der Drehhülse (10) mitgedrehte Druckring (11) über seine Durchbrechung (24) die Sperrkugel (25) mit. Diese trifft auf die Steuerkugel (21) und wird von dieser entgegen der Kraft der Ringfeder (26) nach außen gelenkt, bis die Sperrkugel (25) über die Steuerkugel (21) geschnappt ist (vgl. Fig. 3). Etwa gleichzeitig trifft die Anschlagfläche (15) auf die Anschlagkugel (13), wodurch die Relativdrehung der Drehhülse (10) gegenüber der Spindelhülse (1) begrenzt ist.

Wird die Drehhülse (10) losgelassen, dann liegt die Sperrkugel (25) unter der Wirkung der Drehfeder (12) an der Steuerkugel (21) an. Die Drehhülse (10) bleibt dadurch in der Werkzeug-Entnahmestellung (vgl. Fig. 3) blockiert. Die Kraft der jetzt gespannten Drehfeder (12) ist nicht groß genug, um die Sperrkugel (25) gegen die Kraft der Ringfeder (26) über die Steuerkugel (21) zurückschnappen zu lassen. Der Verriegelungskugel (6) steht jetzt die Erweiterung (18) der Aussparung (17) des Druckrings (11) gegenüber, so daß die Verriegelungskugel (6) radial aus der Vertiefung (5) ausweichen kann.

Es kann nun mit der Hand, die zuvor die Drehhülse (10) losgelassen hat, das Werkzeug (3) in Richtung des Pfeiles (Z) (vgl. Fig. 1) aus dem Innenraum (2) herausgezogen werden. Dabei wird die Verriegelungskugel (6) in die Erweiterung (18) geschoben, so daß sie das Werkzeug (3) axial freigibt. Anschließend verläßt dann das Werkzeug (3) die zum Innenraum (2) hin offene Seite der Bohrung (19). Unter der Wirkung der Drehfeder (12) drückt die Sperrkugel (25) nun die Steuerkugeln (20, 21) radial nach innen, bis die Steuerkugel (20) am Rand (22) anschlägt. Die Sperrkugel (25) geht dann an der Steuerkugel (21) unter der Wirkung der Drehfeder (12) vorbei. Es hat sich als günstig erwiesen, wenn der Hub des Kugelpaars (20, 21) in der Bohrung (19) etwa dem halben Durchmesser der Steuerkugeln (20, 21) entspricht.

Das unter der Wirkung der Drehfeder (12) erfolgende Zurückdrehen der Drehhülse (10) und der mit ihr verbundenen Teile wird begrenzt durch den Anschlag der Anschlagkugel (13) an der Anschlagfläche (14) (vgl. Fig. 2). In dieser Stellung (Werkzeug-Aufnahmestellung) ist die Verriegelungskugel (6) durch die Aussparung (17) des Druckrings (11) radial fest so gehalten, daß sie in den Innenraum (2) ragt.

Wird nun ein neues Werkzeug entgegen der Richtung des Pfeiles (Z) in den Innenraum (2) eingeschoben, dann verschiebt dieses mit einer an ihm üblicherweise vorgesehenen Schräge (30) die Verriegelungskugel (6) schräg zur Längsachse (L), in Richtung des Pfeiles (V) (vgl. Fig. 1). Dadurch verschiebt sich auch die Stützkugel (8) in Richtung des Pfeiles (V) entgegen der Kraft der Ringfeder (9). Die Aussparung (17) behindert diese schräge Verschiebung nicht. Sobald die Vertiefung (5) dann vor die Verriegelungskugel (6) gelangt, wird die Verriegelungskugel (6) über die Stützkugel (8) und die Ringfeder (9) in der Vertiefung (5) blockiert. Beim Einschieben des Werkzeugs (3) entgegen der Richtung des Pfeiles (Z) wird die Steuerkugel (20) vom Werkzeug (3) in die Bohrung (19) eingedrückt, so daß die Steuerkugel (21) wieder in die Aussparung (23) ragt.

Claims (11)

1. Aufnahmeeinrichtung für ein Werkzeug an einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere einer Bohr- oder Bohrhammermaschine, wobei das Werkzeug mit einem bei Drehung formschlüssigen Profil in einer Spindelhülse sitzt und gegen Axialbewegung mittels einer Verriegelungskugel in der Spindelhülse gehalten ist und eine federbelastete Bedienhülse aus einer Werkzeug- Aufnahmestellung in eine Werkzeug-Entnahmestellung bringbar ist, in der die Verriegelungskugel zum Entnehmen des Werkzeugs freigegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Spindelhülse (1) und der Bedienhülse (10) eine Blockiervorrichtung (20 bis 26) angeordnet ist, die die in die Werkzeug-Entnahmestellung gebrachte Bedienhülse (10) in der Werkzeug-Entnahmestellung hält, bis das Werkzeug (3) entnommen wird und die sich durch das Entnehmen des Werkzeugs (3) löst, so daß die Bedienhülse (10) in ihre Werkzeug-Aufnahmestellung zurückgeht.

2. Aufnahmeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiervorrichtung (20 bis 26) ein Steuerglied (20, 21) aufweist, das radial verschieblich in der Spindelhülse (1) gelagert ist, daß an der Bedienhülse (10) ein dem Steuerglied (20, 21) zugeordneter radial federnder Sperrkörper (25) angeordnet ist, daß in der Werkzeug-Entnahmestellung der Sperrkörper (25) hinter das vom Werkzeug (3) radial verschobene Steuerglied (20, 21) geschnappt ist und ein Zurückgehen der Bedienhülse (10) in die Werkzeug-Aufnahmestellung verhindert und daß bei der Entnahme des Werkzeugs (3) der Sperrkörper (25) das Steuerglied (20, 21) verschiebt, wobei die Bedienhülse (10) unter der Wirkung ihrer Feder (12) in die Werkzeug- Aufnahmestellung geht.

3. Aufnahmeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied eine Steuerkugel oder ein Steuerkugelpaar (20, 21) ist.

4. Aufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bedienhülse (10) ein Druckring (11) befestigt ist, der einerseits für die Aufnahme der Verriegelungskugel (6) und andererseits für die Aufnahme des Sperrkörpers (25) vorgesehen ist.

5. Aufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ringfeder (26) den Sperrkörper (25) radial nach innen drückt.

6. Aufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkörper von einer Sperrkugel (25) gebildet ist.

7. Aufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (13 bis 16) zur Begrenzung der Drehbewegung zwischen der als Drehhülse (10) ausgebildeten Bedienhülse und der Spindelhülse (1) vorgesehen ist.

8. Aufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (20, 21) durch einen Rand (22) gegen ein Eintreten in den Innenraum (2) der Spindelhülse (1) gesichert ist.

9. Aufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (20, 21) bei einem Steg (4) des Innenraums (2) angeordnet ist.

10. Aufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstellfeder (12) der Bedienhülse (10) zugleich die Rückstellfeder für die Blockiervorrichtung (20 bis 26) bildet.

11. Aufnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiervorrichtung (20 bis 26) das Wirksamwerden der Rückstellfeder (12) der Bedienhülse (10) unterbricht, bis das Werkzeug (3) aus der Spindelhülse (1) herausgezogen wird.