EP4114616A1 - Vorrichtung zum verstellen eines meissels - Google Patents

Vorrichtung zum verstellen eines meissels

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Publication number
EP4114616A1
EP4114616A1 EP21706005.2A EP21706005A EP4114616A1 EP 4114616 A1 EP4114616 A1 EP 4114616A1 EP 21706005 A EP21706005 A EP 21706005A EP 4114616 A1 EP4114616 A1 EP 4114616A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coupling element
rotation
connecting device
mechanism housing
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21706005.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Seltmann
Josef Fünfer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP4114616A1 publication Critical patent/EP4114616A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/08—Means for retaining and guiding the tool bit, e.g. chucks allowing axial oscillation of the tool bit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/20—Devices for cleaning or cooling tool or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/045—Cams used in percussive tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/121—Housing details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/231—Sleeve details

Definitions

  • the present invention relates to a machine tool, in particular a chipping hammer, containing a tool receiving element for receiving and holding a tool, in particular a chisel, and a device for optionally rotating the tool receiving element.
  • Drill and / or Meissei hammer of the type mentioned are basically known from the prior art.
  • the chisel In order to counteract such uneven wear of a chisel, the chisel must be rotated about its longitudinal axis at regular time intervals. To do this, the chisel must either be removed from the corresponding tool holder, rotated and then reinserted into the tool holder.
  • chisel hammers are known from the prior art which already have a device for rotating the tool holder including the chisel without the chisel having to be removed from the chisel hammer.
  • a machine tool in particular a chipping hammer, containing a tool receiving element for receiving and holding a tool, in particular a chisel, and a device for optionally rotating the tool receiving element.
  • the device has a hammer mechanism housing with a connecting device, a coupling element with a connecting device, and a decoupling element for reversible separation of the coupling element from the Contains hammer mechanism housing, the coupling element being reversibly adjustable in a first or second position, and wherein in the first position the coupling element is releasably connected to the hammer mechanism housing, so that rotation of the tool receiving element about an axis of rotation is prevented and in the second position the coupling element is relative to the hammer mechanism housing is movable so that the tool receiving element is rotatable relative to the hammer mechanism housing about an axis of rotation.
  • the hammer mechanism housing may contain a connecting device and the coupling element to contain a connecting device corresponding to the connecting device, so that the coupling element is releasably connected to the hammer mechanism housing by reversibly connecting the connecting device to the connecting device.
  • both the connecting device and the corresponding connecting device may be designed in the form of a toothing.
  • a non-rotatable form fit between the connecting device and the connecting device with a large number of setting and orientation options is provided in a simple manner.
  • a thread device is included between the decoupling element and the coupling element, so that by rotating the decoupling element about the axis of rotation, the coupling element is moved at least so far in an axial direction that the connecting device and connecting device from each other separated and the coupling element can be rotated together with the tool receiving element relative to the hammer mechanism housing.
  • an actuating cap is included, which is designed so that in an assembled state at least part of the hammer mechanism housing, the coupling element and the decoupling element can be received inside the actuating cap and can be rotated by rotating the Actuating cap around the axis of rotation, the decoupling element is rotated around the axis of rotation.
  • the actuating cap may contain at least one holding sleeve and an unlocking sleeve, the unlocking sleeve being rotatable relative to the holding sleeve about the axis of rotation and the unlocking sleeve being non-rotatably connected to the decoupling element, so that by turning the unlocking sleeve the axis of rotation and the decoupling element is rotated about the axis of rotation.
  • the actuation cap may contain at least one ventilation channel through which an air stream for cooling the inner volume of the actuation cap can flow in an axial direction. In this way, almost optimal cooling in the interior of the actuation cap and the components positioned in the interior of the actuation cap can be achieved.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a front end of a machine tool with a tool holding device
  • FIG. 3 shows a perspective view of a decoupling element
  • FIG. 4 shows a perspective front view of a coupling element
  • connection device 6 shows a further perspective rear view of the coupling element with a detailed view of the connection device
  • FIG. 10 shows a side sectional view of the coupling element and the decoupling element in a separated state
  • FIG. 11 shows a perspective front view of the coupling element in connection with the decoupling element
  • FIG. 12 shows a perspective rear view of the coupling element in connection with the decoupling element
  • FIG. 16 shows a rear view of the coupling element in connection with the decoupling element in the interior of an actuating cap
  • FIG. 17 shows a side sectional view of the coupling element in connection with the decoupling element in the interior of an actuating cap
  • FIG. 18 shows a perspective view of a hammer mechanism housing with a connecting device
  • 19 shows a perspective view of a tool receiving element
  • 20 shows a perspective sectional view of a tool receiving device
  • 21 shows a detailed view of the hammer mechanism housing with the connecting device and the coupling element with the connecting device
  • FIG. 23 shows a side sectional view of the tool receiving device without an actuating cap and with the hammer mechanism housing and the coupling element in a separated state.
  • FIG. 1 shows a front part of a machine tool 1.
  • the machine tool is designed in the form of a chisel hammer. However, it is also possible for the machine tool 1 to be designed in the form of a combination hammer.
  • the machine tool 1 designed as a chipping hammer essentially contains a machine tool housing 2, a tool receiving device 50 and a handle.
  • the machine tool housing 2 includes a front end 2a and a rear end. In the figures, only part of the machine tool housing 2 and the front end 2a are shown.
  • the handle is located at a rear end of the machine tool housing 2 and is used to hold and guide the machine tool 1. The rear end of the machine tool housing 2 and the handle are not shown in the figures.
  • the machine tool 1 contains a hammer mechanism 4 for generating blows on a tool 5 (i.e. chisel) positioned in the tool receiving device 50.
  • the striking mechanism 4 contains, among other things, a striking mechanism housing 6.
  • the striking mechanism housing 6 can also be referred to as a guide tube housing and is essentially designed as an elongated hollow cylinder with a front end 6a and a rear end 6b.
  • the front end 6a and rear end 6b can be referred to as part of the hammer mechanism housing 6.
  • the front end 6a is a component of the striking mechanism housing 6.
  • the essential components of the striking mechanism 4 are arranged or positioned in the striking mechanism housing 6.
  • the essential components of the striking mechanism 4 include, for example, an exciter piston 7, a striking piston 8, a guide tube 9 and an anvil 10 (see FIGS. 20 and 23).
  • a connecting device 11 in the form of a toothing is provided at the front end 6a of the hammer mechanism housing 6. Due to the design, the connecting device 11 can also be referred to as a crown.
  • the individual teeth of the connecting device 11 designed as a toothing extend in the axial direction M.
  • the hammer mechanism housing 6 is positioned in the machine tool 1 in such a way that the front end 6a of the hammer mechanism housing 6 or the connecting device 11 is located at the front end 6a of the hammer mechanism housing 6 in the tool receiving device 50, see FIG. 23.
  • the tool receiving device 50 is positioned at a front end 2a of the machine tool housing 2 and in turn essentially contains a Tool receiving element 3, an actuating cap 13 and a device 14 for optionally rotating the tool receiving element 3.
  • the device 14 for optionally rotating the tool receiving element 3 in turn essentially contains a coupling element 15, a decoupling element 16 and a spring element 31.
  • the coupling element 15 is shown in FIGS. 4 to 9 and is designed essentially as a cylindrical sleeve or as a hollow cylinder.
  • the coupling element 15 can also be referred to as a coupling sleeve and contains a front end 15a and a rear end 15b.
  • a rotation lock 19 is contained at the front end 15a of the coupling element 15.
  • the anti-rotation device 19 in turn contains a number of axially aligned depressions 15c, see FIG.
  • the anti-rotation device 19 with the depressions 15c is used for the non-rotatable connection with the actuation cap 13.
  • the actuation cap 13 contains a plurality of elongated elevations 20 on an inner lateral surface, which are arranged at regular intervals and extend in the axial direction M, N.
  • a non-rotatable connection between the coupling element 15 and the actuating cap 13 is achieved by a form fit when the elongated elevations 20 of the actuating cap 13 engage in the elongated recesses 15c of the coupling element 15, see extending slots or grooves, the coupling element 15 can be moved in the axial direction M, N relative to the actuating cap 13 when the coupling element 15 and the actuating cap 13 are connected to one another.
  • the lateral surface has three recesses 21 evenly distributed around the circumference of the coupling element 15, so that three elevations 22 are correspondingly distributed evenly around the circumference of the coupling element 15.
  • the elevations 22 are designed essentially in the shape of a wedge.
  • the side surfaces 22a of each elevation 22 run obliquely in the axial direction.
  • the side surfaces 22a of the elevations 22, which run obliquely in the axial direction, can also be referred to as shoulders of the elevation 22.
  • the coupling element 15 contains a connection device 23.
  • the connection device 23 is designed as a toothing and is designed as a cylindrical sleeve in the inner edge region 24 Coupling element 15 positioned.
  • the toothing is aligned in such a way that the individual teeth of the toothing extend in the axial direction N.
  • the coupling element 15 contains a central recess 25, which can also be referred to as a through-hole.
  • the central recess 25 of the coupling element 15 is designed in such a way that a non-rotatable connection is created between the coupling element 15 and the tool receiving element 3 inserted into the central recess 25 of the coupling element 15.
  • the coupling element 15 can, however, be moved in the assembled or mounted state with the tool receiving element 3 in the axial direction relative to the tool receiving element 3.
  • the central recess 25 of the coupling element 15 is octagonal.
  • the central recess 25 of the coupling element 15 may have a different polygonal (i.e. polygonal) shape.
  • shape of the central recess 25 of the coupling element 25 it must be ensured that in an assembled or mounted state a non-rotatable but axially movable connection between the coupling element 15 and the tool receiving element 3 is ensured.
  • the decoupling element 16 is shown, inter alia, in FIG. 3 and is designed essentially as a cylindrical sleeve or ring.
  • each guide 26 contains two depressions 26a running parallel in the axial direction M and a web 26b formed between them.
  • the guides 26 serve to connect the decoupling element 16 to the actuating cap 13 in a rotationally fixed manner.
  • each elevation 27 is positioned at regular intervals (i.e. offset from one another by 120 °).
  • Each of these elevations 27 is designed essentially as a wide web with a front and a rear end 27a, 27b.
  • two bevels 28 are provided opposite one another, so that the elevation 27 tapers in the M direction.
  • Each chamfer 26 has a contact surface 28a.
  • the chamfers 28 and also the contact surfaces 28a are essentially identical on each elevation 27.
  • each bevel 28 of the inner elevation 27 on the decoupling element 16 is to be selected such that the angle a of the bevel 28 corresponds to the angle a ′ of the side surfaces 22a (shoulder) of each elevation 22 of the coupling element 15.
  • the contact surfaces 28a of the bevels 28 of the elevation 27 of the decoupling element 16 are in contact with the side surfaces 22a (shoulders) of the elevations 22 of the coupling element 15 that flat sliding of the Contact surface 28a of the bevel 28 of the decoupling element 16 on the side surfaces 22a (shoulder) of each elevation 22 of the coupling element 15 is possible when the decoupling element 16 is moved relative to the coupling element 15 or the decoupling element 16 guide the coupling element 15 and in the axial direction M. can move, see Figures 12 and 13.
  • the coupling element 15 together with the decoupling element 16 form a thread device 60, since a linear stroke or a linear movement in direction M is generated by rotating the coupling element 15 relative to the decoupling element 16.
  • the inner diameter D16 of the decoupling element 16 is slightly larger than the outer diameter D15 of the coupling element 15, so that in an assembled state the coupling element 15 can be introduced into the inner volume of the decoupling element 16, see FIGS. 13 and 17.
  • the actuation cap 13 is shown in particular in FIGS. 1, 2, 14 to 17 and essentially serves to cover the tool receiving device 50 and to actuate the decoupling element 16.
  • the actuation cap 13 essentially contains a first, second and third cylindrical section 13a, 13b, 13c .
  • the three cylindrical sections 13a, 13b, 13c have different diameters and are arranged in steps so that the actuation cap 13 tapers in the axial direction M.
  • the actuation cap 13 is designed in one piece, see FIGS. 14 to 17.
  • the actuation cap 13 it is also possible, according to an alternative embodiment, for the actuation cap 13 to be designed in several parts.
  • the first, second and third sections 13a, 13b, 13c can be releasably connected to one another.
  • the actuating cap 13 may contain at least one holding sleeve and one unlocking sleeve.
  • the holding sleeve essentially corresponds to the first and second cylindrical sections 13a, 13b according to the first embodiment of the actuating cap 13, the first and second sections 13a, 13b being connected to one another.
  • the unlocking sleeve corresponds essentially to the third cylindrical section 13c according to the first embodiment of the actuating cap 13.
  • the unlocking sleeve can be rotated relative to the holding sleeve about the axis of rotation Q in the direction of rotation R.
  • the unlocking sleeve is in turn locked in rotation with the Decoupling element 16 connected, so that by rotating the unlocking sleeve about the axis of rotation Q, the decoupling element 16 is also rotated about the axis of rotation Q.
  • the second cylindrical section 13b of the actuating cap 13 has a large number of elongated elevations 20 on an inner lateral surface, which are arranged at regular intervals and extend in the axial direction M, N.
  • These elongated elevations 20 are designed in such a way that they correspond to the depressions 15c at the front end 15a of the coupling element 15 in order to be able to produce a non-rotatable but axially displaceable connection between the actuating cap 13 and the coupling element 15 in an assembled state.
  • the third cylindrical section of the actuating cap 13 has three pairs of longitudinal webs 29 that are uniformly distributed (i.e. offset from one another by 120 °) on an inner circumferential surface.
  • the longitudinal web pairs 29 on the third section 13c are provided in order to produce a non-rotatable connection between the actuating cap 13 and the decoupling element 16.
  • the three pairs of longitudinal webs 29 of the third section 13c of the actuating cap 13 are designed in such a way that they can be inserted into the recesses 26a on the outer jacket surface 16a of the decoupling element 16.
  • the inner diameter of the third cylindrical section 13c of the actuation cap 13 is slightly larger than the outer diameter of the decoupling element 16, so that the decoupling element 16 can be received in the inner volume of the third section 13c of the actuation cap 13.
  • the tool receiving element 3 shown in FIG. 19 is designed essentially as an elongated sleeve with a first and a second section 3a, 3b.
  • the first section 3a has an outer diameter that is slightly smaller than the outer diameter of the second section 3b.
  • the first section 3a contains an inner volume 3c for receiving a tool 5 designed as a chisel.
  • an octagonal area 3d is provided at a rear end of the first section 3a.
  • the design of the octagonal area 3d of the first section 3a of the tool receiving element 3 corresponds to the design of the central recess 25 of the coupling element 15.
  • the coupling element 15 is first positioned in the decoupling element 16 in such a way that the contact surface 28a of each bevel 28 of the elevation 27 of the decoupling element 16 on the respective contact surface 22a of the shoulders of the elevation 22 of the coupling element 15 is applied, see FIGS. 12, 13, 14, 15 and 17.
  • the contact surfaces 28a of the chamfers 28 lying on top of one another on the contact surface 22a of the elevation 22 can exert a force in the axial direction M from the decoupling element 16 onto the coupling element 15 be transmitted.
  • the tool receiving element 3 is connected to the coupling element 15 in such a way that the octagonal area 3d of the first section 3a of the tool receiving element 3 is positioned in the octagonal recess 25 of the coupling element 15.
  • the coupling element 15 is shown in a first position in which the coupling element 15 is connected to the tool receiving element 3 in a rotationally fixed manner.
  • the coupling element 15 is shown in a second position in which the coupling element 15 is not connected to the tool receiving element 3 in a rotationally fixed manner and the coupling element 15 and the tool receiving element 3 can be rotated relative to one another.
  • the decoupling element 16 is connected to the striking mechanism housing 6 in such a way that the toothing or teeth of the connecting device 11 of the striking mechanism housing 6 are connected to the toothing or teeth of the connecting device 23 of the coupling element 15, so that a non-rotatable connection between the striking mechanism housing 6 and coupling element 15 is when the hammer mechanism housing 6 and the coupling element 15 are arranged at a certain axial distance from one another.
  • the hammer mechanism housing 6 and the coupling element 15 are shown at a first axial distance from one another, so that there is a toothing or releasable connection between the connecting device 11 of the hammer mechanism housing 6 and the connecting device 23 of the coupling element 15.
  • the coupling element 15 is also positioned non-rotatably inside the machine tool housing 2 of the machine tool 1 when there is a non-rotatable connection between the connecting device 11 of the hammer mechanism housing 6 and the connecting device 23 of the coupling element 15 exists.
  • the coupling element 15, the decoupling element 16, the tool receiving element 3, the front end 6a of the hammer mechanism housing 6 are positioned inside the actuating cap 13.
  • a pressure element 30 and a compression spring element 31 are also contained in the interior of the actuation cap 13.
  • the pressure element 30 is located at an axial distance in the axial direction M in front of the coupling element 15.
  • the compression spring element 31 is positioned between the pressure element 30 and the coupling element 15 that the spring force of the compression spring element 31 acts between the pressure element 30 and the coupling element 15 and thus the pressure element 30 and the coupling element 15 press apart in the axial direction M, N.
  • the coupling element 15 is pressed in the axial direction N onto the decoupling element 16.
  • the spring force of the compression spring element 31 is counteracted.
  • the decoupling element 16 is positioned in the actuation cap 13 in such a way that the longitudinal web pairs 29 on the third section 13c of the actuation cap 13 engage in the recesses on the outer surface of the decoupling element 16, see 15 so positioned in the actuation cap 13 that the elongated elevations 20 of the second section 13b of the actuation cap 13 are in engagement with the recesses 15c at the front end 15a of the coupling element 15, so that a rotationally fixed, but in the axial direction M, N movable connection is given between the actuating cap 13 and the coupling element 15.
  • the actuating cap 13 is rotated about the axis of rotation Q. Due to the non-rotatable connection of the third section 13c of the actuating cap 13 to the decoupling element 16, the decoupling element 16 is also rotated about the axis of rotation Q. The actuating cap 13 is rotated about the axis of rotation Q as far as the tool receiving element 3 is to be rotated about the axis of rotation Q.
  • Figure 21 shows the connecting device 11 of the hammer mechanism housing 6 and the connecting device 23 of the coupling element 15 shown in a state in which the connecting device 11 and the connecting device 23 are already at a certain axial distance from one another, but not yet a complete separation of the toothing connecting device 11 and the connecting device 23 exists.
  • the coupling element 15 is rotated by an amount about the axis of rotation Q in the direction of rotation R.
  • FIG. 22 shows the connecting device 11 and the connecting device 23 spaced further apart in the axial direction M at a greater axial distance from one another than in FIG. 21.
  • the respective tips of the teeth of the toothing of the connecting device 11 and of the connecting device 23 are almost directly opposite one another.
  • the coupling element 15 presses in the axial direction M, N against the compression spring element 31, so that the compression spring element 31 is compressed or compressed by a certain amount.
  • the spring force of the compression spring element 31 is in the axial direction N against the coupling element 15. If the coupling element 15 is rotated further in the direction of rotation R about the axis of rotation Q with the aid of the decoupling element 16, the tips of the teeth of the connecting device 11 and the connecting device 23 are no longer aligned opposite, so that by the spring force of the compression spring element 31, the coupling element 15 is brought into a new orientation rotated about the axis of rotation Q relative to the hammer mechanism housing 6.
  • the coupling element 15 and the tool receiving element 3, which is connected non-rotatably to the coupling element 15, together with the tool 5 located in the tool receiving element 3 are now rotated around the axis of rotation Q relative to the hammer mechanism housing 6, so that consequently the tool 5 designed as a chisel is in a different orientation to the machine tool 1 is positioned.
  • the actuating cap 13 contains a first and second ventilation duct 41, 42 through which an air stream LS for cooling the internal volume of the actuating cap 13 can flow in an axial direction M.
  • the air flow LS can also be referred to as a fluid.
  • the first outflow opening 43 is between the first and second cylindrical sections 13a, 13b of the actuating cap 13 and the second outflow opening 44 is between the second and third cylindrical sections 13b, 13c of the Actuating cap 13 positioned.
  • the air flow LS can flow out of the actuating cap 13 through the first and second outflow openings 43, 44.
  • the first outflow opening 43 represents the end of the first ventilation channel 41 and the second outflow opening 44 represents the end of the second ventilation channel 42 only a single ventilation channel and thus only a single outflow opening.
  • the embodiment of the actuation cap in the form of only a single component is not shown in the figures.

Abstract

Werkzeugmaschine, insbesondere Meißelhammer, enthaltend ein Werkzeugaufnahmeelement zum Aufnehmen und Halten eines Werkzeugs, insbesondere eines Meißels, sowie eine Vorrichtung zum wahlweisen Verdrehen des Werkzeugaufnahmeelements. Die Vorrichtung enthält ein Schlagwerkgehäuse mit einer Verbindungseinrichtung, ein Kopplungselement mit einer Anbindungseinrichtung, und eine Entkopplungselement zum reversiblen Trennen des Kopplungselements von dem Schlagwerkgehäuse, wobei das Kopplungselement reversibel in einer ersten oder zweiten Position einstellbar ist, und wobei in der ersten Position das Kopplungselement wiederlösbar mit Schlagwerkgehäuse verbunden ist, sodass ein Verdrehen des Werkzeugaufnahmeelements um eine Drehachse verhindert ist und in der zweiten Position das Kopplungselement relativ zum Schlagwerkgehäuse bewegbar ist, sodass das Werkzeugaufnahmeelement relativ zum Schlagwerkgehäuse um eine Drehachse verdrehbar ist.

Description

Vorrichtung zum Verstellen eines Meißels
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere Meißelhammer, enthaltend ein Werkzeugaufnahmeelement zum Aufnehmen und Halten eines Werkzeugs, insbesondere eines Meißels, sowie eine Vorrichtung zum wahlweisen Verdrehen des Werkzeugaufnahmeelements.
Bohr- und/oder Meisseihammer der eingangs genannten Art sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt.
Durch einen dauerhaften und unveränderten Gebrauch eines Meißels in einem Meißelhammer zum Bearbeiten eines mineralischen Werkstoffs kann es durch die abrasive Wirkung des Werkstoffes zu einer einseitigen bzw. unregelmäßigen Abnutzung an der Spitze des Meißels kommen.
Um einer derartig ungleichmäßigen Abnutzung eines Meißels entgegenzuwirken, muss der Meißel in regelmäßigen zeitlichen Abständen um seine Längsachse gedreht werden. Hierzu muss der Meißel entweder aus der entsprechenden Werkzeugaufnahme entnommen, gedreht und wieder in die Werkzeugaufnahme eingeführt werden. Es sind jedoch aus dem Stand der Technik Meißelhammer bekannt, die bereits eine Vorrichtung zum Drehen der Werkzeugaufnahme samt Meißel aufweisen, ohne dass der Meißel aus dem Meißelhammer entnommen werden muss.
Bisher bekannte Vorrichtung an Meißelhammern zum Drehen der Werkzeugaufnahme samt Meißel sind jedoch für gewöhnlich komplex, teuer und kompliziert in der Handhabung.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, die eine verbesserte Vorrichtung zum wahlweisen Verdrehen des Werkzeugaufnahmeelements enthält.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Werkzeugmaschine, insbesondere Meißelhammer, enthaltend ein Werkzeugaufnahmeelement zum Aufnehmen und Halten eines Werkzeugs, insbesondere eines Meißels, sowie eine Vorrichtung zum wahlweisen Verdrehen des Werkzeugaufnahmeelements.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ein Schlagwerkgehäuse mit einer Verbindungseinrichtung, ein Kopplungselement mit einer Anbindungseinrichtung, und eine Entkopplungselement zum reversiblen Trennen des Kopplungselements von dem Schlagwerkgehäuse enthält, wobei das Kopplungselement reversibel in einer ersten oder zweiten Position einstellbar ist, und wobei in der ersten Position das Kopplungselement wiederlösbar mit Schlagwerkgehäuse verbunden ist, sodass ein Verdrehen des Werkzeugaufnahmeelements um eine Drehachse verhindert ist und in der zweiten Position das Kopplungselement relativ zum Schlagwerkgehäuse bewegbar ist, sodass das Werkzeugaufnahmeelement relativ zum Schlagwerkgehäuse um eine Drehachse verdrehbar ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann es möglich sein, dass das Schlagwerkgehäuse eine Verbindungseinrichtung und das Kopplungselement eine zur Verbindungseinrichtung korrespondierende Anbindungseinrichtung enthält, sodass durch ein reversibles Verbinden der Verbindungseinrichtung mit der Anbindungseinrichtung das Kopplungselement wiederlösbar mit dem Schlagwerkgehäuse verbunden ist.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann es möglich sein, dass sowohl die Verbindungseinrichtung als auch die korrespondierende Anbindungseinrichtung in Form einer Verzahnung ausgestaltet ist. Hierdurch ist auf einfache Art und Weise ein drehfester Formschluss zwischen der Verbindungseinrichtung und der Anbindungseinrichtung mit einer Vielzahl an Einstell- bzw. Orientierungsmöglichkeiten gegeben.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann es möglich sein, dass eine Gewindeeinrichtung zwischen dem Entkopplungselement und dem Kopplungselement enthalten ist, sodass durch ein Drehen des Entkopplungselements um die Drehachse das Kopplungselement wenigstens soweit in eine axiale Richtung bewegt wird, dass die Verbindungseinrichtung und Anbindungseinrichtung voneinander getrennt und das Kopplungselement zusammen mit dem Werkzeugaufnahmeelement relativ zum Schlagwerkgehäuse verdrehbar sind.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann es möglich sein, dass eine Betätigungskappe enthalten ist, die so ausgestaltete, dass in einem montierten Zustand wenigstens ein Teil des Schlagwerkgehäuses, das Kopplungselement und das Entkopplungselement im Inneren der Betätigungskappe aufnehmbar ist und durch ein Drehen der Betätigungskappe um die Drehachse das Entkopplungselement um die Drehachse gedreht wird. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann es möglich sein, dass die Betätigungskappe wenigstens eine Haltehülse und eine Entriegelungshülse enthält, wobei die Entriegelungshülse relativ zur Haltehülse um die Drehachse verdrehbar und die Entriegelungshülse drehfest mit dem Entkopplungselement verbunden ist, sodass durch ein Drehen der Entriegelungshülse um die Drehachse auch das Entkopplungselement um die Drehachse gedreht wird.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann es möglich sein, dass die Betätigungskappe wenigstens einen Belüftungskanal enthält, durch welchen ein Luftstrom zum Kühlen des Innenvolumens der Betätigungskappe in eine axiale Richtung strömen kann. Hierdurch kann eine nahezu optimale Kühlung im Inneren der Betätigungskappe sowie der im Inneren der Betätigungskappe positionierten Bestandteile erreicht werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Figuren, die
Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren
Kombinationen zusammenfassen.
In den Figuren sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf ein vorderes Ende einer Werkzeugmaschine mit einer Werkzeughaltevorrichtung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht auf die Werkzeughaltevorrichtung;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht auf ein Entkopplungselement;
Fig. 4 eine perspektivische Vorderansicht auf ein Kopplungselement;
Fig. 5 eine perspektivische Rückansicht auf das Kopplungselement;
Fig. 6 eine weitere perspektivische Rückansicht auf das Kopplungselement mit einer Detailansicht auf die Anbindungseinrichtung;
Fig. 7 eine Vorderansicht auf das Kopplungselement;
Fig: 8 eine Seitenansicht auf das Kopplungselement;
Fig. 9 eine Rückansicht auf das Kopplungselement;
Fig. 10 eine seitliche Schnittansicht auf das Kopplungselement und das Entkopplungselement in einem getrennten Zustand;
Fig. 11 eine perspektivische Vorderansicht auf das Kopplungselement in Verbindung mit dem Entkopplungselement;
Fig. 12 eine perspektivische Rückansicht auf das Kopplungselement in Verbindung mit dem Entkopplungselement;
Fig. 13 eine seitliche Schnittansicht auf das Kopplungselement in Verbindung mit dem Entkopplungselement;
Fig. 14 eine perspektivische Rückansicht auf das Kopplungselement in Verbindung mit dem Entkopplungselement im Inneren einer Betätigungskappe; Fig. 15 eine perspektivische Schnittansicht auf das Kopplungselement in Verbindung mit dem Entkopplungselement im Inneren einer Betätigungskappe;
Fig. 16 eine Rückansicht auf das Kopplungselement in Verbindung mit dem Entkopplungselement im Inneren einer Betätigungskappe;
Fig. 17 eine seitliche Schnittansicht auf das Kopplungselement in Verbindung mit dem Entkopplungselement im Inneren einer Betätigungskappe;
Fig: 18 eine perspektivische Ansicht auf ein Schlagwerkgehäuse mit einer Verbindungseinrichtung;
Fig. 19 eine perspektivische Ansicht auf ein Werkzeugaufnahmeelement; Fig. 20 eine perspektivische Schnittansicht auf eine Werkzeugaufnahmeeinrichtung;
Fig. 21 eine Detailansicht auf das Schlagwerkgehäuse mit der Verbindungseinrichtung und das Kopplungselement mit der Anbindungseinrichtung;
Fig. 22 eine weitere Detailansicht auf das Schlagwerkgehäuse mit der Verbindungseinrichtung und das Kopplungselement mit der Anbindungseinrichtung; und
Fig. 23 eine seitliche Schnittansicht auf die Werkzeugaufnahmeeinrichtung ohne eine Betätigungskappe und mit dem Schlagwerkgehäuse sowie dem Kopplungselement in einem getrennten Zustand.
Ausführungsbeispiele:
Figur 1 zeigt einen vorderen Anteil einer Werkzeugmaschine 1. Die Werkzeugmaschine ist dabei in Form eines Meißelhammers ausgestaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Werkzeugmaschine 1 in Form eines Kombihammers ausgestaltet ist.
Die als Meißelhammer ausgestaltete Werkzeugmaschine 1 enthält im Wesentlichen ein Werkzeugmaschinengehäuse 2, eine Werkzeugaufnahmeeinrichtung 50 sowie ein Handgriff. Das Werkzeugmaschinengehäuse 2 enthält ein vorderes Ende 2a und ein hinteres Ende. In den Figuren ist lediglich ein Teil des Werkzeugmaschinengehäuses 2 und das vordere Ende 2a gezeigt. Der Handgriff befindet sich an einem hinteren Ende des Werkzeugmaschinengehäuses 2 und dient zum Halten sowie Führen der Werkzeugmaschine 1. Das hintere Ende des Werkzeugmaschinengehäuses 2 und der Handgriff sind in den Figuren nicht dargestellt.
Darüber hinaus enthält die Werkzeugmaschine 1 ein Schlagwerk 4 zum Erzeugen von Schlägen auf ein in der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 50 positionierten Werkzeug 5 (d.h. Meißel). Das Schlagwerk 4 enthält unter anderem ein Schlagwerkgehäuse 6. Das Schlagwerkgehäuse 6 kann auch als Führungsrohrgehäuse bezeichnet werden und ist im Wesentlichen als länglicher Hohlzylinder mit einem vorderen Ende 6a und hinteren Ende 6b ausgestaltet. Das vordere Ende 6a und hintere Ende 6b kann als Bestandteil des Schlagwerkgehäuses 6 bezeichnet werden. Insbesondere ist das vordere Ende 6a ein Bestandteil des Schlagwerkgehäuses 6. In dem Schlagwerkgehäuse 6 sind die wesentlichen Bestandteile des Schlagwerks 4 angeordnet bzw. positioniert. Zu den wesentlichen Bestandteilen des Schlagwerks 4 gehören beispielsweise ein Erregerkolben 7, ein Schlagkolben 8, ein Führungsrohr 9 und ein Döpper 10 (vgl. Figur 20 und 23). Wie in Figur 18 ersichtlich ist an dem vorderen Ende 6a des Schlagwerkgehäuses 6 eine Verbindungseinrichtung 11 in Form einer Verzahnung vorgesehen. Durch die Ausgestaltung kann die Verbindungseinrichtung 11 auch als Krone bezeichnet werden. Die einzelnen Zähne der als Verzahnung ausgestalteten Verbindungseinrichtung 11 erstrecken sich in axialer Richtung M.
Weitere Bestandteile des Schlagwerks 4 sind in den Figuren nicht dargestellt.
Wie nachfolgend noch im Detail beschrieben ist das Schlagwerkgehäuse 6 so in der Werkzeugmaschine 1 positioniert, dass sich das vordere Ende 6a des Schlagwerkgehäuses 6 bzw. die Verbindungseinrichtung 11 am vorderen Ende 6a des Schlagwerkgehäuses 6 in der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 50 befindet, vgl. Figur 23.
Die Werkzeugaufnahmeeinrichtung 50 ist an einem vorderen Ende 2a des Werkzeugmaschinengehäuses 2 positioniert und enthält wiederum im Wesentlichen ein Werkzeugaufnahmeelement 3, eine Betätigungskappe 13 und eine Vorrichtung 14 zum wahlweisen Verdrehen des Werkzeugaufnahmeelements 3.
Die Vorrichtung 14 zum wahlweisen Verdrehen des Werkzeugaufnahmeelements 3 enthält wiederum im Wesentlichen ein Kopplungselement 15, ein Entkopplungselement 16 und ein Federelement 31.
Das Kopplungselement 15 ist in den Figuren 4 bis 9 gezeigt und im Wesentlichen als zylindrische Hülse bzw. als Hohlzylinder ausgestaltet. Das Kopplungselement 15 kann auch als Kupplungsmuffe bezeichnet werden und enthält ein vorderes Ende 15a und ein hinteres Ende 15b. An dem vorderen Ende 15a des Kopplungselements 15 ist eine Drehsicherung 19 enthalten. Die Drehsicherung 19 enthält wiederum eine Anzahl an axial ausgerichtete Vertiefungen 15c, vgl. Figur 4. Die Vertiefungen 15c sind dabei in gleichmäßigen Abständen um die äußere Mantelfläche des vorderen Endes 15a des Kopplungselements 15 umlaufend positioniert. Die Drehsicherung 19 mit den Vertiefungen 15c dient zur drehfesten Verbindung mit der Betätigungskappe 13. Die Betätigungskappe 13 enthält an einer inneren Mantelfläche eine Vielzahl an länglichen Erhebungen 20 auf, die in gleichmäßigen Abständen angeordnet und sich in axialer Richtung M, N erstrecken.
Eine drehfeste Verbindung zwischen dem Kopplungselement 15 und der Betätigungskappe 13 wird durch einen Formschluss erreicht, wenn die länglichen Erhebungen 20 der Betätigungskappe 13 in die länglichen Vertiefungen 15c des Kopplungselements 15 eingreifen, vgl. Figur 17. Durch die Ausgestaltung der Vertiefungen 15c in Form von axial verlaufenden Schlitzen bzw. Nute kann das Kopplungselement 15 in axialer Richtung M, N relativ zu der Betätigungskappe 13 bewegt werden, wenn das Kopplungselement 15 und die Betätigungskappe 13 miteinander verbunden sind.
An dem hinteren Ende 15b des Kopplungselements 15 weist die Mantelfläche drei gleichmäßig um den Umfang des Kopplungselements 15 verteilte Aussparungen 21 auf, sodass entsprechend drei gleichmäßig um den Umfang des Kopplungselements 15 verteilte Erhebungen 22 entstehen. Wie insbesondere in Figur 8 ersichtlich, sind die Erhebungen 22 im Wesentlichen keilförmig ausgestaltet. Mit anderen Worten: die Seitenflächen 22a einer jeden Erhebung 22 verlaufen in axialer Richtung schräg. Die in axialer Richtung schräg verlaufenden Seitenflächen 22a der Erhebungen 22 können auch als Schultern der Erhebung 22 bezeichnet werden.
Des Weiteren enthält das Kopplungselement 15, wie in den Figuren 5, 6 und 9 ersichtlich, eine Anbindungseinrichtung 23. Die Anbindungseinrichtung 23 ist dabei als Verzahnung ausgestaltete und im inneren Randbereich 24 des als zylindrischen Hülse ausgestaltenden Kopplungselements 15 positioniert. Die Verzahnung ist so ausgerichtet, dass sich die einzelnen Zähne der Verzahnung in axialer Richtung N erstrecken.
Darüber hinaus enthält das Kopplungselement 15 eine zentrale Aussparung 25, welche auch als Durchbohrung bezeichnet werden kann. Wie nachfolgend noch im Detail beschrieben ist, wird in einem zusammengebauten bzw. montierten Zustand das Werkzeugaufnahmeelement 3 in das Kopplungselement 15 eingeführt. Die zentrale Aussparung 25 des Kopplungselements 15 ist dabei so ausgestaltet, dass eine drehsichere Verbindung zwischen dem Kopplungselement 15 und dem in die zentrale Aussparung 25 des Kopplungselements 15 eingeführten Werkzeugaufnahmeelement 3 erzeugt wird. Das Kopplungselement 15 kann jedoch im zusammengebauten bzw. montierten Zustand mit dem Werkzeugaufnahmeelement 3 in axialer Richtung relativ zu dem Werkzeugaufnahmeelement 3 bewegt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die zentrale Aussparung 25 des Kopplungselements 15 achteckig ausgestaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die zentrale Aussparung 25 des Kopplungselements 15 eine andere polygone (d.h. vieleckige) Form aufweist. Bei der Wahl der Form der zentralen Aussparung 25 des Kopplungselements 25 ist zu beachten, dass in einem zusammengebauten bzw. montierten Zustand eine drehfeste, jedoch axial bewegliche, Verbindung zwischen dem Kopplungselement 15 und dem Werkzeugaufnahmeelement 3 gewährleistet ist.
Das Entkopplungselement 16 ist unter anderem in der Figur 3 gezeigt und im Wesentlichen als zylindrische Hülse bzw. Ring ausgestaltet.
An einer äußeren Mantelfläche 16a des Entkopplungselements 16 sind in gleichmäßigen Abständen (d.h. 120° zueinander versetzt) drei Führungen 26 enthalten. Jede Führung 26 enthält dabei zwei parallel in axiale Richtung M verlaufende Vertiefungen 26a sowie einen dazwischen entstehenden Steg 26b. Die Führungen 26 dienen zum drehfesten Verbinden des Entkopplungselements 16 mit der Betätigungskappe 13.
An einer inneren Mantelfläche 16b des Entkopplungselements 16 sind in gleichmäßigen Abständen (d.h. 120° zueinander versetzt) drei Erhebungen 27 positioniert. Jede dieser Erhebung 27 ist im Wesentlichen als breiter Steg mit einem vorderen und hinteren Ende 27a, 27b ausgestaltet. An dem vorderen Ende 27a der Erhebung 27 sind zwei Fasen 28 gegenüberliegend vorgesehen, sodass sich die Erhebung 27 in Richtung M verjüngt. Jede Fase 26 weist eine Kontaktfläche 28a auf. Die Fasen 28 und auch die Kontaktflächen 28a sind an jeder Erhebung 27 im Wesentlichen identisch.
Die Ausgestaltung einer jeden Fase 28 der inneren Erhebung 27 am Entkopplungselement 16 ist dabei so zu wählen, dass der Winkel a der Fase 28 dem Winkel a‘ der Seitenflächen 22a (Schulter) einer jeden Erhebung 22 des Kopplungselements 15 entspricht. Wie nachfolgend noch im Detail beschrieben, liegen in einem zusammengebauten Zustand des Kopplungselements 15 mit dem Entkopplungselement 16 die Kontaktflächen 28a der Fasen 28 der Erhebung 27 des Entkopplungselements 16 so an den Seitenflächen 22a (Schultern) der Erhebungen 22 des Kopplungselements 15 an, dass ein flächiges Gleiten der Kontaktfläche 28a der Fase 28 des Entkopplungselements 16 an der Seitenflächen 22a (Schulter) einer jeden Erhebung 22 des Kopplungselements 15 möglich ist, wenn das Entkopplungselement 16 relativ zu dem Kopplungselement 15 bewegt wird bzw. das Entkopplungselement 16 das Kopplungselement 15 führen und in axialer Richtung M verschieben kann, vgl. Figur 12 und 13.
Das Kopplungselement 15 zusammen mit dem Entkopplungselement 16 bilden eine Gewindeeinrichtung 60, da durch ein Verdrehen des Kopplungselements 15 relativ zum Entkopplungselement 16 ein linearer Hub bzw. eine Linearbewegung in Richtung M erzeugt wird.
Der innere Durchmesser D16 des Entkopplungselements 16 ist etwas größer als der äußere Durchmesser D15 des Kopplungselements 15, sodass in einem zusammengebauten Zustand das Kopplungselement 15 in das Innenvolumen des Entkopplungselements 16 eingeführt werden kann, vgl. Figur 13 und 17.
Die Betätigungskappe 13 ist insbesondere in Figur 1 , 2, 14 bis 17 gezeigt und dient im Wesentlichen zum Bedecken der Werkzeugaufnahmeeinrichtung 50 sowie zum Betätigen des Entkopplungselements 16. Die Betätigungskappe 13 enthält im Wesentlichen einen ersten, zweiten und dritten zylindrischen Abschnitt 13a, 13b, 13c. Wie in den Figuren ersichtlich weisen die drei zylindrischen Abschnitte 13a, 13b, 13c unterschiedliche Durchmesser auf und sind stufenartig so angeordnet, dass sich die Betätigungskappe 13 in axialer Richtung M verjüngt. Gemäß einer ersten Ausführungsform ist die Betätigungskappe 13 einteilig ausgestaltet, vgl. Figur 14 bis 17. Es ist jedoch auch möglich, dass gemäß einer alternativen Ausführungsform die Betätigungskappe 13 mehrteilig ausgestaltete ist. So kann es möglich sein, dass der erste, zweite und dritte Abschnitt 13a, 13b, 13c wiederlösbar miteinander verbunden sind. Entsprechend einer weiteren Ausführungsform kann es möglich sein, dass die Betätigungskappe 13 wenigstens eine Haltehülse und eine Entriegelungshülse enthält. Die Haltehülse entspricht dabei im Wesentlichen dem ersten und zweiten zylindrischen Abschnitt 13a, 13b gemäß der ersten Ausführungsform der Betätigungskappe 13, wobei der erste und zweite Abschnitt 13a, 13b miteinander verbunden sind. Die Entriegelungshülse entspricht dabei im Wesentlichen dem dritten zylindrischen Abschnitt 13c gemäß der ersten Ausführungsform der Betätigungskappe 13. Die Entriegelungshülse ist relativ zur Haltehülse um die Drehachse Q in Drehrichtung R verdrehbar. Die Entriegelungshülse ist wiederum drehfest mit dem Entkopplungselement 16 verbunden, sodass durch ein Drehen der Entriegelungshülse um die Drehachse Q auch das Entkopplungselement 16 um die Drehachse Q gedreht wird.
Wie insbesondere in Figur 17 zu erkennen ist, weist der zweite zylindrische Abschnitt 13b der Betätigungskappe 13 an einer inneren Mantelfläche eine Vielzahl an länglichen Erhebungen 20 auf, die in gleichmäßigen Abständen angeordnet und sich in axialer Richtung M, N erstrecken. Diese länglichen Erhebungen 20 sind so ausgestaltet, dass sie zu den Vertiefungen 15c an dem vorderen Ende 15a des Kopplungselements 15 korrespondieren, um in einem montierten Zustand eine drehfeste, aber axial verschiebbare Verbindung zwischen der Betätigungskappe 13 und dem Kopplungselement 15 erzeugt werden kann.
Wie in Figur 14, 15 und 16 zu erkennen ist, weist der dritte zylindrische Abschnitt der Betätigungskappe 13 an einer inneren Mantelfläche drei gleichmäßig verteilte (d.h. 120° zueinander versetzt) Längsstegpaare 29 auf. In Figur 15 sind lediglich zwei Längsstege gezeigt. Die Längsstegpaare 29 an dem dritten Abschnitt 13c sind vorgesehen, um eine drehfeste Verbindung zwischen der Betätigungskappe 13 und dem Entkopplungselement 16 zu erzeugen. Hierbei sind die drei Längsstegpaare 29 des dritten Abschnitts 13c der Betätigungskappe 13 so ausgestaltet, dass diese in die Vertiefungen 26a an der äußeren Mantelfläche 16a des Entkopplungselements 16 eingeführt werden können. Der innere Durchmesser des dritten zylindrischen Abschnitts 13c der Betätigungskappe 13 ist dabei etwas größer als der äußere Durchmesser des Entkopplungselements 16, sodass das Entkopplungselement 16 in das Innenvolumen des dritten Abschnitts 13c der Betätigungskappe 13 aufgenommen werden kann.
Das in Figur 19 dargestellte Werkzeugaufnahmeelement 3 ist im Wesentlichen als längliche Hülse mit einem ersten und zweiten Abschnitt 3a, 3b ausgestaltet. Der erste Abschnitt 3a weist dabei einen äußeren Durchmesser auf, der etwas kleiner ist als der äußere Durchmesser des zweiten Abschnitts 3b. Darüber hinaus enthält der erste Abschnitt 3a ein Innenvolumen 3c zur Aufnahme eines als Meißel ausgestalteten Werkzeugs 5. Des Weiteren ist an einem hinteren Ende des ersten Abschnitts 3a ein achteckiger Bereich 3d vorgesehen. Die Ausgestaltung des achteckigen Bereichs 3d des ersten Abschnitts 3a des Werkzeugaufnahmeelements 3 korrespondiert mit der Ausgestaltung der zentralen Aussparung 25 des Kopplungselements 15. Wenn das Werkzeugaufnahmeelement 3, wie in Figur 20 und 23 gezeigt, in das Kopplungselement 15 eingeführt ist, besteht eine drehfeste Verbindung zwischen dem Werkzeugaufnahmeelement 3 mit dem Kopplungselement 15. Eine Relativbewegung zwischen dem Werkzeugaufnahmeelement 3 und dem Kopplungselement 15 in axiale Richtung M, N ist jedoch möglich. Es ist jedoch zu beachten, dass stets eine drehfeste Verbindung zwischen dem Werkzeugaufnahmeelement 3 und dem Kopplungselement 15 bestehen bleibt, auch wenn das Werkzeugaufnahmeelement 3 und das Kopplungselement 15 in axialer Richtung M, N zueinander verschoben werden.
Zur Montage der Werkzeugaufnahmevorrichtung 50 bzw. der Vorrichtung zum wahlweisen Verdrehen des Werkzeugaufnahmeelements 3 wird zunächst das Kopplungselement 15 in das Entkopplungselement 16 so positioniert, dass die Kontaktfläche 28a einer jeden Fase 28 der Erhebung 27 des Entkopplungselements 16 an der jeweiligen Kontaktfläche 22a der Schultern der Erhebung 22 des Kopplungselements 15 anliegt, vgl. Figur 12, 13, 14, 15 und 17. Durch das Aufeinanderliegen der Kontaktflächen 28a der Fasen 28 an den Kontaktfläche 22a der Erhebung 22 kann eine Kraft in axialer Richtung M von dem Entkopplungselement 16 auf das Kopplungselement 15 übertragen werden.
Wie in den Figuren 20 und 23 ersichtlich ist in einem montierten bzw. zusammengebauten Zustand das Werkzeugaufnahmeelement 3 so mit dem Kopplungselement 15 verbunden, dass der achteckige Bereiche 3d des ersten Abschnitts 3a des Werkzeugaufnahmeelements 3 in der achteckigen Aussparung 25 des Kopplungselements 15 positioniert ist. Insbesondere in Figur 20 ist das Kopplungselement 15 in einer ersten Position dargestellt, in der das Kopplungselement 15 mit dem Werkzeugaufnahmeelement 3 drehfest verbunden ist. In der Figur 22 ist das Kopplungselement 15 in einer zweiten Position dargestellt, in der das Kopplungselement 15 mit dem Werkzeugaufnahmeelement 3 nicht drehfest verbunden ist und das Kopplungselement 15 und das Werkzeugaufnahmeelement 3 relativ zueinander verdreht werden können.
Des Weiteren ist das Entkopplungselement 16 so mit dem Schlagwerkgehäuse 6 verbunden, dass die Verzahnung bzw. Zähne der Verbindungseinrichtung 11 des Schlagwerkgehäuses 6 mit der Verzahnung bzw. den Zähnen der Anbindungseinrichtung 23 des Kopplungselements 15 in Verbindung stehen, sodass eine drehfeste Verbindung zwischen dem Schlagwerkgehäuse 6 und Kopplungselement 15 besteht, wenn das Schlagwerkgehäuse 6 und das Kopplungselement 15 in einem gewissen axialen Abstand zueinander angeordnet sind. In Figur 20 ist das Schlagwerkgehäuse 6 und das Kopplungselement 15 in einem ersten axialen Abstand zueinander dargestellt, sodass eine Verzahnung bzw. wiederlösbare Verbindung zwischen der Verbindungseinrichtung 11 des Schlagwerkgehäuses 6 und der Anbindungseinrichtung 23 des Kopplungselements 15 besteht. Dadurch, dass das Schlagwerkgehäuse 6 drehfest mit dem Werkzeugmaschinengehäuse 2 der Werkzeugmaschine 1 verbunden ist, ist auch das Kopplungselement 15 drehfest im Inneren des Werkzeugmaschinengehäuse 2 der Werkzeugmaschine 1 positioniert, wenn eine drehfeste Verbindung zwischen der Verbindungseinrichtung 11 des Schlagwerkgehäuses 6 und der Anbindungseinrichtung 23 des Kopplungselements 15 besteht. Wie in den Figuren 20 bis 23 gezeigt, werden das Kopplungselement 15, das Entkopplungselement 16, das Werkzeugaufnahmeelement 3, das vordere Ende 6a des Schlagwerkgehäuses 6 im Inneren der Betätigungskappe 13 positioniert. Im Inneren der Betätigungskappe 13 ist des Weiteren ein Andrückelement 30 sowie eine Druckfederelement 31 enthalten. Das Andrückelement 30 befindet sich mit einem axialen Abstand in axialer Richtung M vor dem Kopplungselement 15. Das Druckfederelement 31 ist so zwischen dem Andrückelement 30 und dem Kopplungselement 15 positioniert, dass die Federkraft des Druckfederelements 31 zwischen dem Andrückelement 30 sowie dem Kopplungselement 15 wirkt und damit das Andrückelement 30 sowie das Kopplungselement 15 in axialer Richtung M, N auseinanderdrückt. Gleichzeitig wird das Kopplungselement 15 in axialer Richtung N auf das Entkopplungselement 16 gedrückt. Zum Bewegen des Kopplungselements 15 in axialer Richtung M wird der Federkraft des Druckfederelements 31 entgegengewirkt.
Wie bereits vorstehend beschrieben, ist das Entkopplungselement 16 so in der Betätigungskappe 13 positioniert, dass die Längsstegpaare 29 an dem dritten Abschnitt 13c der Betätigungskappe 13 in die Vertiefungen an der äußeren Mantelfläche des Entkopplungselements 16 eingreifen, vgl. Figur 15. Des Weiteren ist das Kopplungselement 15 so in der Betätigungskappe 13 positioniert, dass sich die länglichen Erhebungen 20 des zweiten Abschnitts 13b der Betätigungskappe 13 in Eingriff mit den Vertiefungen 15c an dem vorderen Ende 15a des Kopplungselements 15 befinden, sodass eine drehfeste, aber in axialer Richtung M, N bewegliche Verbindung zwischen der Betätigungskappe 13 und dem Kopplungselement 15 gegeben ist.
Zum Betätigen der Vorrichtung 14 zum wahlweisen Verdrehen des Werkzeugaufnahmeelements 3, wodurch ein Verdrehen des Werkzeugaufnahmeelements 3 um die Drehachse Q in Drehrichtung R möglich ist, wird die Betätigungskappe 13 um die Drehachse Q gedreht. Durch die drehfeste Verbindung des dritten Abschnitts 13c der Betätigungskappe 13 mit dem Entkopplungselement 16 wird auch das Entkopplungselement 16 um die Drehachse Q gedreht. Die Betätigungskappe 13 wird so weit um die Drehachse Q gedreht wie das Werkzeugaufnahmeelement 3 um die Drehachse Q gedreht werden soll.
Wenn das Entkopplungselement 16 um die Drehachse Q gedreht wird, drückt die Kontaktfläche 28a der jeweiligen Fase 28 der drei Erhebungen 27 an der inneren Mantelfläche des Entkopplungselements 16 in axialer Richtung M gegen die entsprechende schräg verlaufenden Seitenflächen 22a (Schultern) der Erhebungen 22 des Kopplungselements 15. Hierdurch wird mit Hilfe des Entkopplungselements 16 das Kopplungselement 15 in eine Drehung um die Drehachse Q versetzt und in axialer Richtung M gedrückt. Durch das Verschieben des Kopplungselements 15 in axialer Richtung M wird die Verzahnung der Verbindungseinrichtung 11 des Schlagwerkgehäuses 6 und der Anbindungseinrichtung 23 des Kopplungselements 15 getrennt. Wie in Figur 23 zu erkennen ist, bleibt eine drehfeste bzw. formschlüssige Verbindung in dem Bereich X zwischen dem Kopplungselement 15 und dem Werkzeugaufnahmeelement 3 bestehen, auch wenn das Kopplungselement 15 und das Schlagwerkgehäuse 6 nicht mehr drehfest verbunden sind.
Figur 21 zeigt die Verbindungseinrichtung 11 des Schlagwerkgehäuses 6 und die Anbindungseinrichtung 23 des Kopplungselements 15 in einem Zustand gezeigt, bei dem die Verbindungseinrichtung 11 sowie die Anbindungseinrichtung 23 bereits in einem gewissen axialen Abstand zueinanderstehen, aber noch keine vollständige Trennung der Verzahnung Verbindungseinrichtung 11 sowie der Anbindungseinrichtung 23 vorliegt. Das Kopplungselement 15 ist um einen Betrag um die Drehachse Q in Drehrichtung R gedreht. Figur 22 hingegen zeigt die Verbindungseinrichtung 11 und die Anbindungseinrichtung 23 weiter in axiale Richtung M beabstandet in einem größeren axialen Abstand zueinander als noch in Figur 21. Das Kopplungselement 15 ist in Figur 22 um einen weiteren Betrag um die Drehachse Q in Drehrichtung R gedreht. Die jeweiligen Spitzen der Zähne der Verzahnungen der Verbindungseinrichtung 11 sowie der Anbindungseinrichtung 23 stehen sich nahezu direkt gegenüber. Das Kopplungselement 15 drückt in diesem Zustand in axialer Richtung M, N gegen das Druckfederelement 31 , sodass das Druckfederelement 31 um einen gewissen Betrag zusammengedrückt bzw. komprimiert ist. Die Federkraft des Druckfederelements 31 wird in axialer Richtung N gegen das Kopplungselement 15. Wenn das Kopplungselement 15 mit Hilfe des Entkopplungselements 16 weiter in Drehrichtung R um die Drehachse Q gedreht wird, stehen die Spitzen der Zähne der Verbindungseinrichtung 11 sowie der Anbindungseinrichtung 23 sich nicht mehr gegenüber, sodass durch die Federkraft des Druckfederelements 31 das Kopplungselement 15 in einer um die Drehachse Q gedrehten neuen Ausrichtung zu dem Schlagwerkgehäuse 6 gebracht wird. Das Kopplungselement 15 sowie das drehfest mit dem Kopplungselement 15 verbundene Werkzeugaufnahmeelement 3 zusammen mit dem sich in dem Werkzeugaufnahmeelement 3 befindlichen Werkzeug 5 sind nunmehr relativ zum Schlagwerkgehäuse 6 um die Drehachse Q gedreht, sodass folglich das als Meißel ausgestaltete Werkzeug 5 in einer veränderten Ausrichtung zur Werkzeugmaschine 1 positioniert ist.
Wie der Figuren 20 zu entnehmen ist, enthält die Betätigungskappe 13 einen ersten und zweiten Belüftungskanal 41 , 42, durch die ein Luftstrom LS zum Kühlen des Innenvolumens der Betätigungskappe 13 in eine axiale Richtung M strömen kann. Der Luftstrom LS kann auch als Fluid bezeichnet werden. Des Weiteren enthält die Betätigungskappe 13, wie insbesondere in Figur 1 und 2 gezeigt, eine erste und zweite Ausströmungsöffnung 43, 44. Die erste Ausströmungsöffnung 43 ist zwischen dem ersten und zweiten zylindrischen Abschnitt 13a, 13b der Betätigungskappe 13 und die zweite Ausströmungsöffnung 44 ist zwischen dem zweiten und drittem zylindrischen Abschnitt 13b, 13c der Betätigungskappe 13 positioniert. Durch die erste und zweite Ausströmungsöffnung 43, 44 kann der Luftstrom LS aus der Betätigungskappe 13 strömen. Die erste Ausströmungsöffnung 43 stellt dabei das Ende des ersten Belüftungskanals 41 und die zweite Ausströmungsöffnung 44 stellt das Ende des zweiten Belüftungskanals 42 dar. Wenn, wie vorstehend erwähnt, die Betätigungskappe 13 gemäß einer alternativen Ausführungsform in einem einzigen Bauteil ausgestaltet ist, enthält die Betätigungskappe 13 lediglich einen einzigen Belüftungskanal und damit auch nur eine einzige Ausströmungsöffnung. Die Ausführungsform der Betätigungskappe in Ausgestaltung lediglich eines einzigen Bauteils ist in den Figuren nicht gezeigt.

Claims

Patentansprüche
1. Werkzeugmaschine (1), insbesondere Meißelhammer, enthaltend ein Werkzeugaufnahmeelement (3) zum Aufnehmen und Halten eines Werkzeugs (5), insbesondere eines Meißels, sowie eine Vorrichtung (14) zum wahlweisen Verdrehen des Werkzeugaufnahmeelements (3) dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (14)
- wenigstens ein Bestandteil (6a, 6b) eines Schlagwerkgehäuses (6),
- ein Kopplungselement (15), und
- eine Entkopplungselement (16) zum reversiblen Trennen des Kopplungselements (15) von dem Schlagwerkgehäuse (6) enthält, wobei das Kopplungselement (15) reversibel in einer ersten oder zweiten Position einstellbar ist, und wobei in der ersten Position das Kopplungselement (15) wiederlösbar mit Schlagwerkgehäuse (6) verbunden ist, sodass ein Verdrehen des Werkzeugaufnahmeelements (3) um eine Drehachse (Q) verhindert ist und in der zweiten Position das Kopplungselement (15) relativ zum Schlagwerkgehäuse (6) bewegbar ist, sodass das Werkzeugaufnahmeelement (3) relativ zum Schlagwerkgehäuse (6) um eine Drehachse (Q) verdrehbar ist.
2. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Bestandteil (6a, 6b) des Schlagwerkgehäuses (6) eine Verbindungseinrichtung (11) und das Kopplungselement (15) eine zur Verbindungseinrichtung (11) korrespondierende Anbindungseinrichtung (23) enthält, sodass durch ein reversibles Verbinden der Verbindungseinrichtung (11) mit der Anbindungseinrichtung (23) das Kopplungselement (15) wiederlösbar mit dem wenigstens einen Bestandteil (6a, 6b) des Schlagwerkgehäuses (6) verbunden ist.
3. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Verbindungseinrichtung (11) als auch die korrespondierende Anbindungseinrichtung (23) in Form einer Verzahnung ausgestaltet ist.
4. Werkzeugmaschine (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gewindeeinrichtung (60) zwischen dem Entkopplungselement (16) und dem Kopplungselement (15) enthalten ist, sodass durch ein Drehen des Entkopplungselements (16) um die Drehachse (Q) das Kopplungselement (15) wenigstens soweit in eine axiale Richtung (M) bewegt wird, dass die Verbindungseinrichtung (11) und Anbindungseinrichtung (23) voneinander getrennt und das Kopplungselement (15) zusammen mit dem Werkzeugaufnahmeelement (3) relativ zum Schlagwerkgehäuse (6) verdrehbar sind.
5. Werkzeugmaschine (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigungskappe (13) enthalten ist, die so ausgestaltete, dass in einem montierten Zustand der wenigstens eine Bestandteil (6a, 6b) des Schlagwerkgehäuses (6), das Kopplungselement (15) und das Entkopplungselement (16) im Inneren der Betätigungskappe (13) aufnehmbar ist und durch ein Drehen der
Betätigungskappe (13) um die Drehachse (Q) das Entkopplungselement (16) um die Drehachse (Q) gedreht wird.
6. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungskappe (13) wenigstens eine Haltehülse und eine Entriegelungshülse enthält, wobei die Entriegelungshülse relativ zur Haltehülse um die Drehachse (Q) verdrehbar und die Entriegelungshülse drehtest mit dem Entkopplungselement (16) verbunden ist, sodass durch ein Drehen der Entriegelungshülse um die Drehachse (Q) auch das Entkopplungselement (16) um die Drehachse (Q) gedreht wird.
7. Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungskappe (13) wenigstens einen Belüftungskanal (41 , 42) enthält, durch welchen ein Luftstrom (LS) zum Kühlen des Innenvolumens der Betätigungskappe (13) in eine axiale Richtung (M) strömen kann.
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