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Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere einen Bohrhammer, mit einer auf einem Hammerrohr angeordneten Aufnahmehülse und einer in Längsrichtung des Hammerrohrs verschiebbar angeordneten, eine Werkzeugaufnahme arretierenden oder freigebenden Entriegelungshülse. In der
DE 29 612 795 U1 und in der
US 6 745 850 B2 sind bereits Handwerkzeugmaschinen mit Werkzeugaufnahmen beschrieben. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Handwerkzeugmaschine mit einer erhöhten Lebensdauer bereitzustellen. Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine gelöst.
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Handwerkzeugmaschinen der genannten Art sind bekannt. Darunter sind alle handgeführten Maschinen, Werkzeuge und Arbeitsgeräte zu verstehen, die erste Betriebsart aufweisen, bei der ausgehend von einem Schläger der Handwerkzeugmaschine Kraftimpulse in Form von Schlägen an einen Werkzeugeinsatz der Handwerkzeugmaschine übertragen werden -üblicherweise mittels eines Schlagbolzens-, um so Kraftimpulse in einen mittels der Handwerkzeugmaschine zu bearbeitenden Arbeitsbereich einwirken zu lassen, und eine zweite Betriebsart, bei der das Werkzeug in Rotation versetzt wird. Diese Betriebsarten werden häufig als Hammerbetrieb beziehungsweise Bohrbetrieb bezeichnet und können üblicherweise sowohl einzeln als auch kombiniert angewählt werden. Bei Handwerkzeugmaschinen ist es zudem bekannt, den dem Arbeitsbereich zugewandten Kopf der Maschine mit einer Werkzeugaufnahmevorrichtung auszustatten, bei der verschiedene Werkzeugaufnahmen schnell und einfach ausgetauscht werden können. Dabei weist die Werkzeugaufnahme mindestens ein Rastelement auf, welches in mindestens eine Vertiefung eingreifen kann, wobei die Vertiefung oft am Hammerrohr angeordnet ist. Das Rastelement wird im Zusammenspiel mit einer Entriegelungshülse (Griffhülse) betätigt, wobei die Entriegelungshülse mindestens zwei Positionen einnehmen kann. In einer ersten Stellung ist ein der Entriegelungshülse zugeordnetes Element (zum Beispiel ein Stützring) so positioniert, dass das Rastelement in die Vertiefung hineingedrückt wird und so die Werkzeugaufnahme mit der Handwerkzeugmaschine im Wesentlichen formschlüssig verbindet. In einer zweiten Stellung ist das Element so positioniert, dass es das Rastelement freigibt und das Rastelement durch Einwirkung einer Kraft aus der Vertiefung heraustreten und die Werkzeugaufnahme freigeben kann. Die Führung der Entriegelungshülse sowie die Begrenzung der axialen Bewegung längs des Hammerrohrs in zumindest eine Richtung wird mittels einer Aufnahmehülse (Bundhülse) bewirkt. Die zweite Begrenzung der axialen Bewegung kann ebenfalls mittels der Aufnahmehülse oder aber durch Anlage an ein Gehäuse der Handwerkzeugmaschine erfolgen. Während sich diese Werkzeugaufnahmevorrichtung hinsichtlich einer schnellen und einfachen Austauschbarkeit bewährt hat, verbleibt der Wunsch, die Reibung zwischen den Elementen der Werkzeugaufnahmevorrichtung aufgrund von Drehschlägen, axialen Schlägen, Vibrationen und Reibung zu verringern oder zu verhindern.
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Vorteile der Erfindung
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Gemäß der Erfindung weist das Hammerrohr mindestens ein Fixierelement auf und die Aufnahmehülse weist zu ihrer Drehhinderung zum Hammerrohr mindestens ein mit dem Fixierelement kraft- und/oder formschlüssig zusammenwirkendes Gegenelement auf. Durch die kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zwischen Hammerrohr und Aufnahmehülse ist die Aufnahmehülse daran gehindert, sich um das Hammerrohr zu drehen. Die Verbindung ist vorzugsweise lösbar ausgeführt und kann außerdem auch derart ausgeführt sein, dass zusätzlich eine axiale Fixierung der Aufnahmehülse bezüglich einer möglichen Längsbewegung entlang des Hammerrohrs unterbunden wird. Da die Aufnahmehülse nun wie beschrieben gegenüber dem Hammerrohr fixiert ist, ist die Reibung zwischen Aufnahmehülse und Hammerrohr reduziert, da Schläge der Handwerkzeugmaschine, insbesondere Drehschläge wie sie beim Blockieren des Werkzeugeinsatzes auftreten können, nicht mehr zu einer Drehung der Aufnahmehülse um das Hammerrohr führen. Da die Aufnahmehülse aber außerdem an weiteren Teilen der Werkzeugaufnahmevorrichtung anliegt, zum Beispiel an der Entriegelungshülse oder an einer die Entriegelungshülse in eine bestimmte Position vorspannenden Druckfeder, ist auch die Reibung an diesen weiteren Teilen reduziert. Dies führt zu einer längeren Lebensdauer der Werkzeugaufnahmevorrichtung und damit auch der Handwerkzeugmaschine.
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Vorteilhafterweise ist das Fixierelement in Form einer Ausnehmung, insbesondere als Einstich, gebildet. Dadurch lässt sich das Fixierelement auf einfache Weise mit geringem Aufwand herstellen. Die Herstellung ist zudem kostengünstig, da bereits eine geringe Oberflächenhärte und Einhärtetiefe ausreichend sind, um die erforderliche Lebensdauer der betroffenen Teile zu gewährleisten.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Fixierelement randoffen, insbesondere als randoffene Nut, ausgebildet. Dadurch wird die Montage und Demontage der Aufnahmehülse erleichtert, da sie mit ihrem Gegenelement in das Fixierelement eingeschoben werden kann.
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Mit Vorteil ist die Ausnehmung in der Form eines V ausgebildet. Dies stellt eine besonders kostengünstige Herstellung des Fixierelements dar.
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Es ist vorteilhaft, wenn das Fixierelement in Form einer entlang eines Teilumfangs des Hammerrohrs angeordneten Schlüsselfläche ausgebildet ist. Bei einer Schlüsselfläche handelt es sich um eine Vertiefung (oder Erhöhung) entlang eines Teilumfangs des Hammerrohrs, die sich bei Draufsicht auf das Hammerrohr mit einem polygonen Umriss zeigt. An der Aufnahmehülse ist dann ein Gegenstück angeordnet, welches gewissermaßen das Negativ zur Schlüsselfläche darstellt und im montierten Zustand in die Schlüsselfläche eingreift (oder umgekehrt). Dabei ist es herstellungstechnisch besonders günstig, wenn die Schlüsselfläche als Vieleck, insbesondere als Sechseck, ausgeführt ist.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung des Gegenelements ergibt sich, wenn es als radial nach innen weisender, in das Fixierelement eingreifender Vorsprung ausgebildet ist. Dabei kann das Gegenelement insbesondere als Profil mit mindestens einer schrägen oder senkrechten Flanke ausgeführt sein, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn das Profil durch Stoßen, Stanzen oder Prägen geformt wird.
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Vorteilhafterweise weist das Hammerrohr mehrere Fixierelemente auf. Dadurch lässt sich die Fixierung der Aufnahmehülse verbessern und eine weitestgehend gleichmäßige Kraftverteilung entlang des Umfangs des Hammerrohrs erzielen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist auf dem Hammerrohr ein die Aufnahmehülse gegen eine Verschiebung in Längsrichtung des Hammerrohrs sicherndes Blockierelement angeordnet. Dadurch wird ein axiales Spiel der Aufnahmehülse längs zum Hammerrohr reduziert oder verhindert. Dabei ist das Blockierelement bevorzugt lösbar auf dem Hammerrohr angeordnet, beispielsweise in Form einer Mutter, die in ein auf dem Hammerrohr angeordnetes Gewinde eingreift.
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Mit Vorteil ist das Blockierelement als ein in eine am Umfang des Hammerrohrs angeordnete Nut eingelegter Sicherungsring ausgeführt. Dabei handelt es sich um eine besonders kostengünstige Variante der axialen Fixierung der Aufnahmehülse.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Gegenelement eine Flanke auf, die bei einem Druck der Aufnahmehülse gegen das Blockierelement eine das Blockierelement in seinen Sitz gegen das Hammerrohr pressende Kraft bewirkt. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Blockierelement in einen ihm zugeordneten Einstich durch eine schräge Flanke des Gegenelements hineingedrückt wird, sodass auch bei starker Vibration keine Gefahr eines unbeabsichtigten Lösens des Blockierelements und damit der Demontage der Aufnahmehülse besteht.
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Es ist ferner vorteilhaft, wenn das Blockierelement das als Ausnehmung ausgeführte Fixierelement überspannt, um im Falle der Demontage von einem Werkzeug unterfahren und mittels einer Zug- und/oder Hebekraft entnommen zu werden. Bei dieser Ausführungsform wird das sichere Fixieren der Aufnahmehülse gegen eine axiale Verschiebung und gegen eine Drehung gegenüber dem Hammerrohr mit einer besonders einfachen Möglichkeit der Montage beziehungsweise Demontage kombiniert.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 den Kopf einer Handwerkzeugmaschine mit einer Werkzeugaufnahmevorrichtung,
- 2 eine Ausschnittsvergrößerung der Werkzeugaufnahmevorrichtung, und
- 3 eine dreidimensionale Darstellung eines Abschnitts des Hammerrohrs.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt den dem Arbeitsbereich zugewandten, vorderen Teil einer Handwerkzeugmaschine 1 mit einem Werkzeughalter 10 und einer Werkzeugaufnahmevorrichtung 12. Eine Werkzeugaufnahme 14 ist auf dem Hammerrohr 16 axial aufgenommen. Die Werkzeugaufnahme 14 weist bewegliche Halteelemente 18, hier in der Ausführung als Kugeln 20 auf, wobei eine Drehmitnahme im Bohrbetrieb durch die Halteelemente 18 oder durch Mitnahmeprofile erfolgt. Auf dem Hammerrohr 16 sind Fixierelemente 24 angeordnet, die hier als Ausnehmungen 26, insbesondere in Form einer randoffenen Nut 28, ausgebildet sind. An einer ebenfalls axial auf dem Hammerrohr 16 angeordneten Aufnahmehülse 22, welche vorteilhafterweise als Stanz-Biege-Teil ausgeführt ist, sind Gegenelemente 30, hier Vorsprünge 32, ausgebildet, die in die Ausnehmungen 26 eingreifen und die Aufnahmehülse 22 gegen eine Drehung auf dem Hammerrohr 16 sichern. Die Aufnahmehülse 22 ist gegen eine Verschiebung in Längsrichtung des Hammerrohrs 16 mit einem Blockierelement 34, hier ein Sicherungsring 36, gesichert. Der Sicherungsring 36 ist dabei in eine in Umfangsrichtung umlaufende Nut 38 eingelegt. Eine Flanke 48 des Vorsprungs 32 ist dabei derart ausgebildet, dass bei einem Druck der Aufnahmehülse 22 gegen den Sicherungsring 36 dieser in seine Nut 38 hineingedrückt wird. Damit wird die Gefahr eines ungewollten Lösens des Sicherungsrings 36 vermindert, auch bei starker Vibration der Handwerkzeugmaschine 1. Ebenfalls axial zum Hammerrohr 16 aber zu diesem beabstandet angeordnet ist eine Entriegelungshülse 40, der ein Stützring 42 zugeordnet ist. Dem Stützring ist ein Sprengring 44 auf der einen Seite und eine Druckfeder 46 auf der anderen Seite zugeordnet. Die Druckfeder 46 übt einen Druck zwischen der Aufnahmehülse 22 und dem Stützring 42 aus, sodass die Entriegelungshülse 40 stets in Richtung Werkzeughalter 10 vorgespannt ist.
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Die Funktion der Werkzeugaufnahmevorrichtung 12 stellt sich wie folgt dar: Soll ein Werkzeughalter 10 in die Handwerkzeugmaschine 1 eingesetzt werden, so wird zunächst die Entriegelungshülse 40 in Richtung des Pfeils A zurückgezogen. Daran anschließend wird der Werkzeughalter 10 mit der Werkzeugaufnahme 14 axial auf das Hammerrohr 16 aufgesetzt, und durch ein Loslassen der Entriegelungshülse 3 gleitet diese in Richtung des Pfeils B unter Einwirkung einer Federkraft der Druckfeder 46 in ihre Ruheposition zurück. Durch diese Bewegung gleitet auch der Stützring 42 in eine Position, in der er die Kugeln 20 in die am Hammerrohr 16 ausgebildeten Vertiefungen 50 drückt. In der Ruheposition der Entriegelungshülse 3 sind also die Kugeln 20 in die Vertiefungen 50 hineingedrückt, sodass zwar ein Drehen des Werkzeughalters 10 möglich ist, nicht aber ein Entnehmen in Längsrichtung des Hammerrohrs 16. Auf diese Weise wird der Werkzeughalter 10 am Hammerrohr 16 und damit an der Handwerkzeugmaschine 1 für den Arbeitsvorgang fixiert. Um den Werkzeughalter 10 zu entnehmen, wird die Entriegelungshülse 40 zunächst in Richtung des Pfeils A zurückgezogen. Dadurch entfernt sich auch der Stützring 42 von den Kugeln 20, sodass diese zwar noch in den Vertiefungen 50 liegen, aber dort nicht mehr vom Stützring 42 gehalten werden. Wird nun der Werkzeughalter 10 in Richtung des Pfeils B gezogen, gleiten die Kugeln 20 aus den Vertiefungen 50 heraus und ermöglichen so die Entnahme des Werkzeughalters 10. Wird die Entriegelungshülse 3 losgelassen, gleitet sie wiederum in ihre Ruheposition zurück.
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2 zeigt eine Vergrößerung des in 1 mit einer strichgepunkteten Linie angedeuteten Bereichs. Es wurden die gleichen Bezugszeichen wie in der 1 verwendet, sodass alle Ausführungen zur 1 auch hier anzuwenden sind. Es sei allerdings darauf hingewiesen, dass in der Vergrößerung deutlicher zu erkennen ist, wie der Sicherungsring 36 mittels der schrägen Flanke 48 des Vorsprungs 32 in die ihm zugeordnete Nut 38 hineingedrückt wird.
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3 zeigt zur Verdeutlichung der Erfindung den in der 2 mittels des Bezugszeichens S angedeuteten Bereich des Hammerrohrs 16 in einer dreidimensionalen Darstellung. Es sind nun besonders gut die Ausnehmungen 26 und die Nut 38 zu erkennen. Da der eingelegte Sicherungsring 36 zumindest eine der Ausnehmungen 26 überspannt, lässt er sich besonders leicht entfernen, wenn ein Werkzeug zwischen den Sicherungsring 36 und den Bodenbereich 52 der Ausnehmung 26 geschoben wird. Ist der Sicherungsring 36 entfernt, lässt sich, wie zuvor erwähnt, die Aufnahmehülse 22 einfach abziehen.
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Durch die Fixierung der Aufnahmehülse 22 gegen eine Verdrehung auf dem Hammerrohr 16 werden Reibung und Verschleiß vermieden und dadurch die Lebensdauer der Teile erhöht. Die Ausnehmungen 26 am Hammerrohr 16 können mit demselben Werkzeug gefertigt werden wie die Vertiefungen 50. Dadurch lässt sich die Werkzeugaufnahmevorrichtung 12 und die Handwerkzeugmaschine 1 günstig fertigen.