DE4343013C2 - Bohrhammer mit einer Kombinations-Werkzeughalterung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Bohrhammer nach der Gattung des Anspruchs 1.

Es ist schon ein Bohrhammer bekannt (DE 41 04 131 A1), welcher eine Kombinations- Werkzeughalterung mit einer ersten Werkzeugaufnahme für Werkzeuge mit Rundschaft und einer zweiten Werkzeugaufnahme für Werkzeuge mit Nutenschaft aufweist. Die erste Werkzeugaufnahme für Werkzeuge mit Rundschaft ist als Backenfutter mit Spannbacken ausgebildet, welche mittels eines Bohrfutterschlüssels verstellbar sind. Bei einem derartigen Bohrhammer ist es möglich, in die zweite Werkzeugaufnahme eingesteckte Werkzeuge mit Nutenschaft versehentlich zusätzlich mit den Spannbacken der ersten Werkzeugaufnahme zu spannen. Durch das zusätzliche Spannen im Schlagbetrieb wird die Schlagleistung reduziert und der Verschleiß erhöht.

Aus der DE 36 28 798 A1 ist eine Kombinations-Werkzeughalterung bekannt, welche eine erste Werkzeugaufnahme mit gegenüber einem Grundkörper verstellbaren Spannbacken aufweist, wobei die Spannbacken mittels eines drehbaren Einstellringes auf verschiedene Durchmesser von Werkzeugschaften einstellbar sind. Eine zweite von der ersten funktionell getrennte Werkzeugaufnahme weist Mittel zur Drehmitnahme für Werkzeuge mit Nutenschaft auf, wobei die zweite Werkzeugaufnahme mit einer zentralen Aufnahmeöffnung für Werkzeuge mit Nutenschaft versehen ist. Es ist eine Arretiervorrichtung mit einem Sperrschieber vorhanden, der im Grundkörper radial verschiebbar angeordnet und in Umfangsrichtung mit diesem undrehbar verbunden ist, wobei der Sperrschieber in einer Endlage mit seinem radial nach innen gerichteten Ende in die zentrale Aufnahmeöffnung hineinragt. Für den für die Verriegelung von Werkzeugen mit Nutenschaft zuständigen Sperrschieber ist ein mit einer Steuerkurve versehener Stellring vorhanden. Desweiteren ist ein Schaltorgan vorgesehen, mit dem eine Spannhülse für die Spannbacken arretierbar ist, so dass sich die Spannbacken nicht verstellen lassen, wenn ein Werkzeug mit Nutenschaft in die Werkzeughalterung eingesetzt werden soll. Es handelt sich bei diesem Schaltorgan um eine konstruktiv aufwendige Vorrichtung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde eine Kombinations-Werkzeughalterung anzugeben, bei der mit möglichst einfachen Mitteln eine Blockierung der Spannbacken bewirkt wird, wenn ein Werkzeug mit einem Nutenschaft in die Werkzeughalterung eingesetzt wird.

Vorteile der Erfindung

Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass der Sperrschieber mit einer Verzahnung versehen ist, welche bei in die zentrale Aufnahmeöffnung der Werkzeughalterung eingesetztem Werkzeug mit Nutenschaft mit einer Gegenverzahnung in Eingriff kommt, die drehfest mit einem Einstellring verbunden ist, mit dem die Spannbacken auf verschiedene Durchmesser von Werkzeugschäften einstellbar ist. Mit diesen erfindungsgemäßen Mitteln wird die Spannbackenfunktion automatisch arretiert, sobald ein Werkzeug mit einem Nutenschaft in die Werkzeughalterung eingesetzt wird. Es sind also keine zusätzlichen Schaltorgane zur Arretierung der Spannbacken erforderlich.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Bohrhammers möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt durch einen mit Kombinations-Werkzeughalterung ausgestatteten Bohrhammer, die Fig. 2 einen Schnitt durch eine Arretiervorrichtung des Bohrhammers und die Fig. 3, 4, 5 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Arretiervorrichtung gemäß Fig. 2.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Am in Fig. 1 dargestellten vorderen, werkzeugseitigen Teil eines Bohrhammers ist eine Kombinations-Werkzeughalterung 10 ausgebildet. Die Kombinations-Werkzeughalterung 10 hat eine erste Werkzeugaufnahme 11 für Werkzeuge mit Rundschaft und eine demgegenüber weiter hinten liegende zweite Werkzeugaufnahme 12 für Werkzeuge mit Nutenschaft 13. Aus einem Gehäuse 15 des Bohrhammers ragt ein drehend antreibbares, hohlzylindrisches Führungsrohr 16, in dem ein axial hin- und hergehend antreibbarer Schlagkörper 17 angeordnet ist. Auf einem abgesetzten Abschnitt 18 des Führungsrohrs 16 sitzt ein ebenfalls hohlzylindrischer Grundkörper 19. Der Grundkörper 19 ist über einen Radialstift 20 drehfest und axial unverschiebbar mit dem Führungsrohr 16 verbunden. Im Grundkörper 19 sind drei gleichmäßig versetzt zueinander liegende, nach radial innen vorn verlaufende Öffnungen 24 ausgebildet, in denen jeweils eine Spannbacke 25 verschiebbar geführt ist. Die insgesamt drei Spannbacken 25 sind in üblicher Weise an ihrer Rückseite verzahnt und mittels eines Einstellrings 26 mit korrespondierender Verzahnung 33 innerhalb der Öffnungen 24 von Hand verstellbar. Der Einstellring 26 ist dabei drehfest mit einem als Betätigungshülse ausgebildeten Stellglied 27 verbunden. Der Einstellring 26 und das Stellglied 27 sind gegenüber dem Grundkörper 19 axial unverschieblich. Das Stellglied 27 ist nach vorn durch einen Sicherungsring 30 gegenüber dem Grundkörper 19 festgelegt. Der Einstellring 26 stützt sich in axialer Richtung nach hinten über ein Axiallager 28 an einem axial fest mit dem Grundkörper 19 verbundenen Anschlagring 29 ab. In Umfangsrichtung ist das Stellglied 27 gegenüber dem Grundkörper 19 verdrehbar, wobei dann über den Einstellring 26 die Spannbacken 25 verstellbar sind. Eine Schutzkappe 31 ist im Stellglied 27 gehaltert und schließt den werkzeugseitigen Teil der Kombinations-Werkzeughalterung 10 staubdicht gegenüber einem eingesteckten Werkzeug ab.

Die Fig. 1 zeigt die Kombinations-Werkzeughalterung 10 bei eingestecktem Werkzeug mit Nutenschaft 13. Die zweite Werkzeugaufnahme 12 hat eine axial verlaufende, mit einer Längsachse 22 des Führungsrohres 16 fluchtende Aufnahmeöffnung 21 zur Aufnahme eines Schaftes 14 des Werkzeugs mit Nutenschaft 13. Der Durchmesser der Aufnahmeöffnung 21 ist auf den Schaftdurchmesser handelsüblicher Werkzeuge mit Nutenschaft 13 abgestimmt. Im Ausführungsbeispiel ist die Aufnahmeöffnung 21 im abgesetzten Abschnitt 18 des Führungsrohres 16 ausgebildet. Gemäß DE 41 04 131 A1, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird, kann die Aufnahmeöffnung 21 ebenso im Grundkörper 19 vorgesehen sein. Im Schaft 14 befinden sich zwei einander gegenüberliegende, nach hinten offene Längsnuten 35, in die zwecks Drehmitnahme des Werkzeugs mit Nutenschaft 13 innerhalb der Aufnahmeöffnung 21 ausgebildete, nicht näher dargestellte Drehmitnehmer greifen. Versetzt dazu sind im Schaft 14 zwei nutartige Ausnehmungen 36 vorgesehen, die der axialen Verriegelung des Werkzeugs mit Nutenschaft 13 dienen. Die Ausnehmungen 36 sind daher in axialer Richtung geschlossen. In einer der beiden Ausnehmungen 36 greift bei verriegeltem Werkzeug mit Nutenschaft 13 ein Verriegelungskörper 37 mit axialem Spiel ein, der in einer im Grundkörper 19 schräg nach innen vorn verlaufenden Bohrung 38 angeordnet ist und ein im Führungsohr 16 vorgesehenes Verriegelungsfenster 39 durchragt. Der Verriegelungskörper 37 wird von einer Verriegelungshülse 40 in seiner Verriegelungsstellung gehalten. Die Verriegelungshülse 40 ist durch eine Schließfeder 41 nach axial vorn mit Federkraft beaufschlagt und stützt sich mit einem Vorsprung 43 am Verriegelungskörper 37 ab. Die Schließfeder 41 ist andererseits in einer Ringnut 42 des Grundkörpers 19 gegengelagert. Zum Entriegeln des Verriegelungskörpers 37 wird die Verriegelungshülse 40 entgegen der Vorspannung der Schließfelder 41 nach axial hinten verschoben, so dass der Verriegelungskörper 37 unterstützt durch eine in der Bohrung 38 angeordnete Feder 44 nach radial außen entweichen kann und die Ausnehmung 36 des Werkzeugs mit Nutenschaft 13 freigibt.

Im Grundkörper 19 befindet sich ein radial verschiebbarer Sperrschieber 50, der Teil einer Arretiervorrichichtung 48 für die Spannbacken 25 ist. Der Sperrschieber 50 ist in einer radial durchgehenden Aufnahmebohrung 49 angeordnet und ist als zylindrischer Sperrstift ausgebildet. Der Sperrschieber 50 greift mit einem inneren Ende 52 durch eine im abgesetzten Abschnitt 18 des Führungsrohres 16 angeordnete, mit der Aufnehmebohrung 49 fluchtende Durchgangsöffnung 51 hindurch in die Aufnahmeöffnung 21 und liegt am Schaft 14 des Werkzeugs mit Nutenschaft 13 an und wird durch diesen am Verschieben nach radial innen gehindert. An einem radial nach außen gerichteten Ende 53 des Sperrschiebers 50 ist eine Verzahnung 54 ausgebildet, die mit einer am Stellglied 27 befindlichen Gegenverzahnung 55 zusammenwirkt. In der in Fig. 1 gezeigten Verriegelungsstellung des Werkzeugs mit Nutenschaft 13 greift die Verzahnung 54 in die Gegenverzahnung 55 ein, so dass das Stellglied 27 nicht verdrehbar ist. Die Spannbacken 25 und damit die erste Werkzeugaufnahme 11 befinden sich dann in ihrer Arretierstellung. Die Arretierstellung entspricht einer radial äußeren Endlage des Sperrschiebers 50. Ein Schließen der Spannbacken 25 ist dann nicht möglich. Aus Darstellungsgründen ist in Fig. 1 die Arretiervorrichtung 48 in einer gemeinsamen Ebene mit der Spannbacke 25 dargestellt. Selbstverständlich sind diese eigentlich in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet.

Die Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Arretiervorrichtung 48. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gleiche oder gleich wirkende Teile sind, wie bei allen weiteren Ausführungsbeispielen, durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Der Sperrschieber 50 ist hier in seiner ausgerückten Stellung gezeigt. In der zweiten Werkzeugaufnahme 12 ist kein Werkzeug mit Nutenschaft 13 eingesteckt, so dass sich der Sperrschieber 50 innerhalb der Aufnahmebohrung 49 nach radial innen verschieben kann. Die Verzahnung 54 am Sperrschieber 50 rückt dann aus der Gegenverzahnung 55 des Stellglieds 27 aus, d. h. das Stellglied 27 kann nun frei gegenüber dem Grundkörper 19 in Umfangsrichtung verdreht werden und die Spannbacken 25 können entsprechend verstellt werden. Das innere Ende 52 des Sperrschiebers 50 ragt dann durch die Durchgangsöffnung 51 im Führungsrohr 16 hindurch radial in die Aufnahmeöffnung 21 hinein. Die Aufnahmebohrung 49 ist bei dieser Ausführung gestuft ausgeführt und verjüngt sich zur Aufnahmeöffnung 21 hin. Der Sperrschieber 50 ist ebenso nach radial innen zu verjüngt ausgebildet und hat eine umlaufende kegelmantelförmige Absatzfläche 60, die an einer korrespondierenden Anschlagfläche 61 der Aufnahmebohrung 49 anliegt. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich der Sperrschieber 50 weiter nach radial innen verschieben kann. Der Sperrschieber 50 befindet sich dann in einer radial inneren Endlage. Die Länge des maximal in die Aufnahmeöffnung 21 ragenden Teils des Sperrschiebers 50 entspricht vorteilhafterweise der Höhe der Drehmitnehmer, so dass die Arretiervorrichtung 48 nicht durch versehentlich bis in die Aufnahmeöffnung 21 eingeschobene Werkzeuge mit Rundschaft betätigbar ist.

Der Sperrschieber 50 ist auf seiner werkzeugseitigen Seite mit einer Abflachung 62 versehen und liegt mit dieser abgeflachten Seite an der dem Axiallager 28 abgewandten Stirnseite des Anschlagrings 29 an. Damit wird verhindert, dass sich der Sperrschieber 50 um seine Längsachse 63 verdrehen kann, wodurch die Verzahnung 54 stets parallel zur Gegenverzahnung 55 ausgerichtet ist. Die Abflachung 62 erstreckt sich in Längsrichtung des Sperrschiebers 50 so weit, dass dieser bei in die Aufnahmeöffnung 21 eingestreckten Werkzeug mit Nutenschaft 13 (Fig. 1) nach radial außen gedrückt werden kann, bis die Verzahnungen 54, 55 ineinander eingreifen. Am inneren Ende 52 des Sperrschiebers 50 ist eine Fase 64 ausgebildet, die mit einer an handelsüblichen Einsteckwerkzeugen ausgebildeten Einsteckfase 32 (Fig. 1) zusammenwirkt und das radiale Verschieben des Sperrschiebers 50 beim Einstecken des Werkzeugs mit Nutenschaft 13 erleichtert. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das als Betätigungshülse ausgebildete Stellglied 27 aus Kunststoff hergestellt. In einem etwa radial in Verlängerung des Sperrschiebers 50 liegenden Bereich ist die Betätigungshülse durch einen Verstärkungsring 65 aus Metall verstärkt. Der Verstärkungsring 65 verhindert ein Überrasten der Verzahnungen 54, 55, das sonst infolge der Elastizität des Kunststoffmaterials der Betätigungshülse möglich wäre. Auf diese Weise ist eine sichere Arretierung des Stellgliedes 27 und damit der Spannbacken 25 gewährleistet. Nach dem Abnehmen des Verstärkungsringes 65 lässt sich der Sperrschieber 50 unter Verformung der Betätigungshülse soweit nach radial außen verschieben, bis sein inneres Ende 52 die Durchgangsöffnung 51 freigibt und somit die Demontage des Grundkörpers 19 vom Führungsrohr 16 möglich ist.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Arretiervorrichtung 48. Dargestellt ist ein Querschnitt durch den Sperrschieber 50. Der Sperrschieber 50 ist an seinem inneren Ende 52 halbkugelartig abgerundet und stützt sich dort am Schaft 14 eines Einsteckwerkzeuges ab. Die Verzahnung 54 wird von zwei parallel zueinander liegenden Zähnen 70, 71 gebildet, die in entsprechende Zahnlücken 72 in der Gegenverzahnung 55 des Stellgliedes 27 eingreifen. Die Flankenwinkel der Zähne 70, 71 bzw. der Zahnlücken 72 schließen vorzugsweise einen Flankenwinkel α von etwa 90° miteinander ein, da dann die Neigung zum Abgleiten der Flanken gegeneinander gering ist.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Arretiervorrichtung 48, bei dem die äußere Verzahnung 54 des Sperrschiebers 50 durch lediglich einen Zahn 76 gebildet wird. Die Betätigungshülse (Stellglied 27) ist hier einteilig ohne Verstärkungsring 65 ausgebildet und beispielsweise aus Metall hergestellt. Die Gegenverzahnung 55 ist dann an einer Stelle durch eine Montagebohrung 77 unterbrochen, durch die der Sperrschieber 50 radial montiert bzw. demontiert werden kann.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Arretiervorrichtung 48 dargestellt. Der Sperrschieber 50 ist ebenfalls zylindrisch ausgebildet und zu seinem inneren Ende 52 hin abgesetzt. Das äußere Ende 53 des Sperrschiebers 50 ist als Konusspitze 80 ausgebildet, die die Verzahnung 54 bildet. Die Konusspitze 80 kann in jeder beliebigen Verdrehstellung des Sperrschiebers 50 um seine Längsachse 63 in die Gegenverzahnung 55 eingreifen, so dass auf eine Verdrehsicherung gemäß Fig. 2 verzichtet werden kann. Die Aufnahmebohrung 49 im Grundkörper 19 ist hier mit einheitlichem Durchmesser ausgebildet. Demgegenüber ist die Durchgangsöffnung 51 im Führungsrohr 16 verengt, so dass das Führungsrohr 16 als innerer Anschlag für den Sperrschieber 50 dient.

Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen kann auf eine Rückstellfeder für den Sperrschieber 50 verzichtet werden, da bei nicht eingesetztem Werkzeug mit Nutenschaft 13 die Verzahnungen 54, 55 unter wiederstandsloser Radialverschiebung des Sperrschiebers 50 nach innen außer Eingriff bringbar sind.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. So ist es beispielsweise auch möglich, die erfindungsgemäße Arretierstellung bei eingestecktem Schaft 14 durch einen drehbar gelagerten Sperrschieber 50 auszulösen. Eine axiale Verschiebung des Sperrschiebers 50 ist auch denkbar.

Claims (10)

1. Bohrhammer mit einer Kombinations-Werkzeughalterung (10), welche eine erste Werkzeugaufnahme (11) mit gegenüber einem Grundkörper (19) verstellbaren Spannbacken (25) aufweist, wobei die Spannbacken (25) mittels eines drehbaren Einstellrings (26) auf verschiedene Durchmesser von Werkzeugschäften einstellbar sind, und welche eine von der ersten Werkzeugaufnahme (11) funktional getrennte, Mittel zur Drehmitnahme und/oder Verriegelung aufweisende zweite Werkzeugaufnahme (12) für Werkzeuge mit Nutenschaft (13) hat, wobei die zweite Werkzeugaufnahme (12) mit einer zentralen Aufnahmeöffnung (21) für die Werkzeuge mit Nutenschaft (13) versehen ist, wobei die Kombinations- Werkzeughalterung (10) wenigstens eine Arretiervorrichtung (48) mit einem Sperrschieber (50) aufweist, der im Grundkörper (19) vorzugsweise radial verschiebbar angeordnet und in Umfangsrichtung mit diesem undrehbar verbunden ist, der in seiner einen Endlage mit einem nach radial innen gerichteten Ende (52) in die zentrale Aufnahmeöffnung (21) hineinragt, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrschieber (50) mit einer Verzahnung (54) versehen ist, welche bei in die Aufnahmeöffnung (21) eingesetztem Werkzeug mit Nutenschaft (13) in der anderen Endlage des Sperrschiebers (50) mit einer drehfest mit einem Einstellring (26) verbundenen Gegenverzahnung (55) in Eingriff kommt.

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (54) durch mehrere sich axial erstreckende, radial ausgerichtete Zähne (70, 71) gebildet wird.

3. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (54) durch einen einzigen, radial ausgerichteten und sich axial erstreckenden Zahn (76) gebildet wird.

4. Bohrhammer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (70, 71; 76) einen Flankenwinkel α von etwa 90° bilden.

5. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (54) durch eine Konussitze (80) gebildet wird.

6. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrschieber (50) durch einen zylindrischen Sperrstift gebildet wird, der sich zu Feinem radial weiter innen liegenden Ende (52) hin verjüngt.

7. Bohrhammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrstift (50) gegen Verdrehen um seine Längsachse (63) gesichert ist.

8. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellring (26) drehfest mit einem Stellglied (27) verbunden ist, dass das Stellglied (27) aus Kunststoff hergestellt ist und im Bereich der radialen Verlängerung des Sperrschiebers (50) von einem umlaufenden Verstärkungsring (65) aus Metall umgeben ist.

9. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (27) aus Metall hergestellt ist und eine in radialer Verlängerung des Sperrschiebers (50) liegende, durchgehende Montagebohrung (77) aufweist.

10. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (54) am äußeren Ende (53) des Sperrschiebers (50) und die mit dieser Verzahnung (54) zusammenwirkende Gegenverzahnung (55) am Innenumfang des Einstellringes (26) angeordnet ist.