DE4401663A1

DE4401663A1 - Tool holder

Info

Publication number: DE4401663A1
Application number: DE19944401663
Authority: DE
Inventors: Joerg Faelchle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1994-01-21
Filing date: 1994-01-21
Publication date: 1995-07-27
Also published as: GB2286351A; JPH07214406A; GB9500169D0; JP3579478B2; GB2286351B; CH688404A5

Abstract

A tool holder includes a sleeve 1 which is connected in non-rotating manner to a drive member 6 of a machine tool. The sleeve 1 receives a shaft 13 of a tool having at least one groove-shaped recess 15 in which a locking element 3 arranged displaceably in an aperture 17 of the sleeve 1 is capable of engaging. A sliding sleeve 2 which is capable of being displaced axially in relation to the sleeve 1 is pressed by a spring 5 against a stop situated on the end of the tool holder on the tool side. The aperture 17 of the sleeve 1 extends obliquely in relation to the axis thereof. The locking element 3, which is capable of being displaced in the aperture 17 is coupled to the free, soft end 5a of the spring 5. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter der in Anspruch 1 beschriebenen Art. Aus dem Stand der Technik sind mehrere Varianten solcher Werkzeughalter bekannt.The invention relates to a tool holder as described in claim 1 Art. There are several variants from the prior art such tool holder known.

Zum Beispiel die DE-PS 32 05 063 einen Werkzeughalter, der in seiner Funktionsweise recht zufriedenstellend ist. Das Verriegelungselement ist dabei eine Kugel, die in ihrer Ruhelage von einem Teil der Schiebehülse an einer radialen Bewegung gehindert wird. Beim Einbringen des Werkzeugschaftes wird die Kugel von dessen Ende gegen einen mit Federkraft beaufschlagten Ring gedrückt. Die Verschiebung der Kugel und des Ringes gegen die Kraft der Feder bewirkt, daß die Kugel auch gegenüber dem sie blockierenden Teil der Schiebehülse verschoben wird, und radial ausweichen und danach in der nutförmigen Ausnehmung des Werkzeugschaftes einrasten kann. Zur Entriegelung des Werkzeuges muß die Schiebehülse zum Antriebsglied hin, gegen die Kraft derselben Feder verschoben werden, so daß die Kugel wieder radial, diesmal aber werkzeugseitig, dem blockierenden Teil der Schiebehülse ausweichen kann. Um die ungewollte Entriegelung des Werkzeuges zu vermeiden, muß die Feder entsprechend hart ausgeführt sein. Das bedingt jedoch, daß beim Einsetzen des Werkzeugs ein großer Kraftaufwand notwendig ist, um die Kugel und den Ring gegen die Federkraft zu verschieben und diese Kraft muß vom Benutzer über das Werkzeug aufgebracht werden. Das heißt der Werkzeughalter nach dieser Druckschrift ist in der Handhabung nicht sehr komfortabel. Ein weiterer Nachteil ist, daß der bekannte Werkzeughalter viele Einzelteile enthält, was sowohl bei der Fertigung als auch bei der Montage aufwendig ist.For example, DE-PS 32 05 063 a tool holder, which in its operation is quite satisfactory. The locking element is a ball that is in its rest position by one Part of the sliding sleeve is prevented from radial movement. When inserting the tool shank, the ball is removed from its end pressed against a spring-loaded ring. The postponement the ball and the ring against the force of the spring, that the ball also against the part of it blocking Sliding sleeve is moved, and dodge radially and then in the groove-shaped recess of the tool shank can snap into place. For Unlocking the tool must the sliding sleeve to the drive member out, against the force of the same spring, so that the Ball again radial, but this time on the tool side, the blocking one Part of the sliding sleeve can dodge. Unintentional unlocking to avoid the tool, the spring must be correspondingly hard be executed. However, this means that when inserting the tool a great deal of effort is required to get the ball and the Ring move against the spring force and this force must be borne by the user applied over the tool. That is the tool holder According to this document, handling is not very comfortable. Another disadvantage is that the known tool holder contains many items, both in manufacturing and in assembly is complex.

Advantages of the invention

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Werkzeughalter geschaffen, der in der Handhabung komfortabel ist und aus weniger Einzelteilen besteht, um die Fertigung und die Montage zu vereinfachen.The present invention provides a tool holder which is comfortable to use and consists of fewer individual parts exists to simplify manufacture and assembly.

Dies wird durch einen Werkzeughalter der eingangs genannten Art mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angeführten Merkmalen erreicht.This is done with a tool holder of the type mentioned achieved in the characterizing part of claim 1.

Beim Einsetzen des Werkzeugs muß das Verriegelungselement nur gegen die geringe Kraft des weichen Federendes verschoben werden, wohingegen ein ungewolltes Verschieben der Schiebehülse durch die Gesamtkraft der harten Feder verhindert wird. Durch den geänderten Aufbau und das direkte Anlenken des Federendes am Verriegelungselement ist das Vorsehen eines Ringes nicht mehr notwendig. Ohne Verschiebung der Schiebehülse erlaubt der schräge Verlauf des Durchbruchs eine radial nach außen führende Bewegung des Verriegelungselementes beim Einbringen des Werkzeuges, wirkt jedoch sperrend gegen eine entgegengesetzte Bewegung des Werkzeuges.When inserting the tool, the locking element only has to be against the low force of the soft spring end can be shifted, whereas an unwanted displacement of the sliding sleeve by the total force the hard spring is prevented. Due to the changed structure and the direct articulation of the spring end on the locking element the provision of a ring is no longer necessary. Without shift the sliding sleeve allows the oblique course of the opening radially outward movement of the locking element when Introducing the tool, but has a locking effect against an opposite Movement of the tool.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Werkzeughalters sind der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den Unteransprüchen zu entnehmen. Further advantageous configurations of the tool holder according to the invention are the following description of an embodiment and the subclaims.

drawing

Die beiliegende Zeichnung zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wobei im einzelnen die in Fig. 1 den erfindungsgemäßen Werkzeughalter beim Einsetzen des Werkzeuges, die Fig. 2 den Werkzeughalter mit eingesetztem Werkzeug und die Fig. 3 den Werkzeughalter beim Entfernen des Werkzeuges zeigen.The accompanying drawing shows a preferred embodiment of the invention, the details in FIG. 1 showing the tool holder according to the invention when the tool is inserted, FIG. 2 showing the tool holder with the tool inserted, and FIG. 3 showing the tool holder when removing the tool.

Description of the embodiment

In den Figuren ist von einem nicht dargestellten Bohrhammer jeweils nur das aus dem Gehäuse hervorragende Antriebsglied 6 dargestellt. Dieses Antriebsglied 6 hat die Form einer Werkzeugspindel, welche eine schlagende und/oder drehende Bewegung erfährt. Das Antriebsglied 6 hat an seinem aus dem Gehäuse des Bohrhammers hervorragenden freien Ende eine Einrichtung zur Drehmomentübertragung in Form eines Außenkeilwellenprofiles. Das Außenkeilwellenprofil wird rechtwinklig von einer sich um den Umfang des vorderen Endes des Antriebsgliedes 6 erstreckenden Ringnut 8 geschnitten, deren Tiefe der Tiefe der Nuten des Außenkeilwellenprofiles entspricht. Die Stirnseite des Antriebsgliedes 6 trägt eine ebene Anschlagfläche 9.In the figures, only the drive member 6 protruding from the housing is shown of a rotary hammer (not shown). This drive member 6 has the shape of a tool spindle, which experiences a striking and / or rotating movement. The drive member 6 has at its free end protruding from the housing of the hammer drill a device for torque transmission in the form of an outer spline profile. The outer spline is cut at right angles by an annular groove 8 extending around the circumference of the front end of the drive member 6 , the depth of which corresponds to the depth of the grooves of the outer spline. The end face of the drive member 6 carries a flat stop surface 9 .

Der Werkzeughalter besteht im wesentlichen aus einer Grundhülse 1, auf deren Außenseite eine axial bewegliche Schiebehülse 2 geführt ist. Die Schiebehülse 2 kann aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein. Die Grundhülse 1 hat zwei koaxial aneinander anschließende Aufnahmebohrungen mit verschiedenen Durchmessern. Eine hintere, dem Bohrhammer zugewandte Bohrung mit größerem Durchmesser zur Aufnahme des Antriebsgliedes 6 und eine am anderen vorderen Ende ausmündende, zweite Bohrung mit kleinerem Durchmesser zur Aufnahme des Werkzeugschaftes 13.The tool holder essentially consists of a base sleeve 1 , on the outside of which an axially movable sliding sleeve 2 is guided. The sliding sleeve 2 can be made of metal or plastic. The base sleeve 1 has two receiving bores with different diameters that are coaxially connected to one another. A rear bore facing the hammer drill with a larger diameter for receiving the drive member 6 and a second bore with a smaller diameter opening at the other front end for receiving the tool shank 13 .

Am maschinenseitigen Endbereich der Grundhülse 1 ist eine schräge Bohrung 11 angeordnet, in der als Verbindungselement zur Verbindung des Antriebselementes 6 mit der Grundhülse 1 eine Sperrkugel 12 verschiebbar angeordnet ist. Die Sperrkugel 12 greift in die Ringnut 8 des Antriebsgliedes 6 ein und verriegelt auf diese Art die Grundhülse 1 auf dem Antriebsglied 6. Die Grundhülse 1 weist in jedem Umfangsbereich, in dem die schräge Bohrung 11 vorgesehen ist, eine Umfangsnut 18 auf, in der ein Ende 5c einer konischen Druckfeder 5 festgelegt ist, welches den geringeren Durchmesser aufweist. Die Sperrkugel 12 ist durch das in der Umfangsnut 18 festliegende Ende 5c der Druckfeder 5 am Herausfallen aus der schrägen Bohrung 11 gehindert Durch die Breite der Ringnut 8 hat die Grundhülse 1 gegenüber dem Antriebsglied 6 einen bestimmten axialen Freiheitsgrad.On the machine-side end region of the base sleeve 1 , an oblique bore 11 is arranged, in which a locking ball 12 is slidably arranged as a connecting element for connecting the drive element 6 to the base sleeve 1 . The locking ball 12 engages in the annular groove 8 of the drive member 6 and in this way locks the base sleeve 1 on the drive member 6 . The base sleeve 1 has in each circumferential area in which the oblique bore 11 is provided, a circumferential groove 18 in which one end 5 c of a conical compression spring 5 is fixed, which has the smaller diameter. The locking ball 12 is prevented from falling out of the oblique bore 11 by the end 5 c of the compression spring 5 which is fixed in the circumferential groove 18. Due to the width of the annular groove 8 , the base sleeve 1 has a certain axial degree of freedom with respect to the drive member 6 .

Der zur Aufnahme im Werkzeughalter bestimmte Werkzeugschaft 13 hat an seinem hinteren Ende eine mit einer Fase versehene ebene Anschlagsfläche 7, welche axial an der Anschlagsfläche 9 des Antriebsgliedes 6 anliegt. Über diese beiden, einander berührenden Anschlagsflächen 7, 9 werden vom Antriebsglied 6 auf den Werkzeugschaft 13 Axialschläge übertragen. Mit dem erfindungsgemäßen Werkzeughalter können bekannte Werkzeuge verwendet werden, wie sie z. B. auch bei der in der Beschreibungseinleitung genannten DE-PS 32 05 063 zum Einsatz kommen. An der Außenfläche des Werkzeugschaftes 13 eines solchen bekannten Werkzeuges sind an auf einer Diagonale gegenüberliegenden Stellen zwei nutförmige, in Achsrichtung beidseitig geschlossene Ausnehmungen 15 angebracht. Auf einer dazu senkrecht stehenden Diagonalen sind am Werkzeugschaft 13 zusätzlich zwei gegenüberliegende, am Ende des Schaftes offen ausmündende Drehmitnahmenuten 19 angeordnet, in die entsprechende Drehmitnehmer in der Aufnahmebohrung der Grundhülse 1 eingreifen. Wie in Fig. 2 ersichtlich, greift bei eingesetztem Werkzeug in die Ausnehmung 15 ein Verriegelungselement 3 ein, welches in einem Durchbruch 17 der Grundhülse 1 verschiebbar angeordnet ist. Der Durchbruch 17 ist eine schräge Bohrung, deren äußere Mündung näher dem maschinenseitigen Ende und deren innere Mündung näher dem werkzeugseitigen Ende der Grundhülse 1 angeordnet ist. Das Verriegelungselement 3 ist ein Stift, dessen inneres abgerundetes Ende in die Ausnehmung 15 des Werkzeugschaftes 13 eingreift und dessen äußeres Ende an dem freien, weichen Federende 5a der konischen Druckfeder 5 angelenkt ist. Hierzu ist am äußeren Ende des Verriegelungselementes 3 eine Öse 10 ausgebildet, durch die das Federende 5a greift. Das Federende 5a ist gegenüber einer unter Vorspannung der Druckfeder 5 an der Schiebehülse 2 anliegenden Teilwindung 5b der Druckfeder 5 axial zurückversetzbar. Die hierzu erforderliche Kraft ist erheblich kleiner als die Vorspannung der Druckfeder 5, da die Vorspannung über die Teilwindung 5b auf die Schiebehülse 2 übertragen wird und somit im wesentlichen nur die Biegespannung des Federendes 5a zu überwinden ist. Am werkzeugseitigen Ende der Grundhülse 1 ist eine Schutzkappe 4 vorgesehen, die als Anschlag der Schiebehülse 2 dient und im übrigen ein Staubschutz ist. Die Schiebehülse 2 wird von der Druckfeder 5 über Rippen 2a in Anschlag mit der Schutzkappe 4 gehalten.The tool shank 13 intended to be received in the tool holder has at its rear end a beveled flat stop surface 7 which bears axially against the stop surface 9 of the drive member 6 . Axial impacts are transmitted from the drive member 6 to the tool shank 13 via these two mutually contacting abutment surfaces 7, 9 . Known tools can be used with the tool holder according to the invention, such as those used for. B. can also be used in the above-mentioned DE-PS 32 05 063. On the outer surface of the tool shank 13 of such a known tool, two groove-shaped recesses 15, which are closed on both sides in the axial direction, are made at opposite locations on a diagonal. On a diagonal perpendicular to this, two opposite rotary driving grooves 19 , which open out at the end of the shaft, are additionally arranged on the tool shaft 13 , into which corresponding rotary drivers engage in the receiving bore of the basic sleeve 1 . As can be seen in FIG. 2, when the tool is inserted, a locking element 3 engages in the recess 15 , which is slidably arranged in an opening 17 in the base sleeve 1 . The opening 17 is an oblique bore, the outer mouth of which is arranged closer to the machine-side end and the inner mouth closer to the tool-side end of the base sleeve 1 . The locking element 3 is a pin, the inner rounded end of which engages in the recess 15 of the tool shank 13 and the outer end of which is articulated on the free, soft spring end 5 a of the conical compression spring 5 . For this purpose, an eyelet 10 is formed at the outer end of the locking element 3 , through which the spring end 5 a engages. The spring end 5 a is axially resettable with respect to a partial turn 5 b of the compression spring 5 which bears against the sliding sleeve 2 under pretension of the compression spring 5 . The required force is transmitted is significantly smaller than the bias of the compression spring 5, since the bias voltage on the partial winding 5 b on the sliding sleeve 2 and thus is substantially to overcome only the bending stress of the spring end 5 a. At the tool-side end of the base sleeve 1 , a protective cap 4 is provided, which serves as a stop for the sliding sleeve 2 and is also dust protection. The sliding sleeve 2 is held by the compression spring 5 via ribs 2a in abutment with the cap. 4

In Fig. 1 ist das Einsetzen des Werkzeuges durch Einbringen des Werkzeugschaftes 13 in den Werkzeughalter dargestellt. Der Werkzeugschaft 13 weist an seinem Ende eine Fasung auf, an der das innere gerundete Ende des Verriegelungselementes 3 aufläuft, wobei das Verriegelungselement 3 gegen die relativ geringe Federkraft des weichen Federendes 5a im Durchbruch 17 nach außen verschoben wird.In Fig. 1 the insertion of the tool is shown by inserting the tool shank 13 into the tool holder. The tool shaft 13 has a chamfer at its end, on which the inner rounded end of the locking element 3 runs , the locking element 3 being displaced outwards in the opening 17 against the relatively low spring force of the soft spring end 5 a.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegt nach dem vollständigen Einschieben des Werkzeugschaftes dem Durchbruch 17 die nutenförmige Ausnehmung 15 des Werkzeugschaftes gegenüber und das Verriegelungselement 3 wird mit geringem Druck des weichen Federendes 5a durch die schräge Bohrung des Durchbruches 17 in die nutförmige Ausnehmung 15 gedrückt. Das Verriegelungselement 3 sichert somit den Werkzeugschaft 13 im Werkzeughalter und erlaubt eine gewisse axiale Bewegung desselben. Sowohl beim Einsetzvorgang für das Werkzeug als auch bei eingesetztem Werkzeug wird die Schiebehülse 2 von der an sich bis auf ihr Ende 5a harten Druckfeder 5 in Anschlag auf der Schutzkappe 4 gehalten. Versucht man bei eingesetztem Werkzeug, d. h., wenn das Verriegelungselement 3 in der nutförmigen Ausnehmung 15 eingerastet ist, das Werkzeug durch Anbringen einer Zugkraft am Werkzeug selbst herauszuziehen, so wirkt die schräge, werkzeugseitige Fläche 17a des Durchbruches 17 als Sperrfläche für das Verriegelungselement 3.As can be seen from FIG. 2, after the tool shaft has been fully inserted, the opening 17 is opposite the groove-shaped recess 15 of the tool shaft and the locking element 3 is pressed into the groove-shaped recess 15 with a slight pressure of the soft spring end 5 a through the oblique bore of the opening 17 . The locking element 3 thus secures the tool shank 13 in the tool holder and allows the same to move axially. Both during the insertion process for the tool and when the tool is inserted, the sliding sleeve 2 is held in abutment on the protective cap 4 by the compression spring 5 , which itself is hard to its end 5 a. Attempting to pull the tool out by applying a tensile force to the tool itself when the tool is inserted, ie when the locking element 3 is engaged in the groove-shaped recess 15 , the oblique, tool-side surface 17 a of the opening 17 acts as a blocking surface for the locking element 3 .

Um das Werkzeug zu entfernen, muß, wie in Fig. 3 dargestellt, die Schiebehülse 2 gegen den Druck der konischen Feder 5 zur Maschinenseite hin verschoben werden, wobei mit der Druckfeder 5 auch ihr Federende 5a nach hinten verschoben wird, die dabei das Verriegelungselement 3 aus dem Durchbruch 17 zieht. Die vordere Bohrung der Grundhülse 1 ist somit freigegeben und das Werkzeug kann durch Zugkraft daraus entfernt werden.To remove the tool, as shown in Fig. 3, the sliding sleeve 2 must be moved against the pressure of the conical spring 5 to the machine side, with the compression spring 5 also its spring end 5 a is moved back, which thereby the locking element 3 pulls out of breakthrough 17 . The front bore of the base sleeve 1 is thus released and the tool can be removed from it by tensile force.

Aufgrund der unterschiedlichen Federkräfte, die auf die Schiebehülse 2 einerseits und auf das Verriegelungselement 3 andererseits wirken, ist ein Einsetzen des Werkzeuges ohne Kraftaufwand möglich, aber ein ungewolltes Freigeben des Werkzeuges durch Verschieben der Schiebehülse 2 wird verhindert. Die Schräge des Durchbruches 17 erlaubt das Zurückziehen des Verriegelungselementes 13 durch Verschieben der Schiebehülse 2 und bietet gleichzeitig ein Sperrelement gegen Herausziehen des Werkzeuges, wenn die Schiebehülse 2 nicht verschoben wird. Der erfindungsgemäße Aufbau des Werkzeughalters benötigt weniger Einzelteile als Werkzeughalter des Standes der Technik und erfordert auch eine wesentlich weniger komplizierte Ausformung der einzelnen Teile. So muß z. B. an der Schiebehülse 2 kein Sperrelement für das Verriegelungselement 3 angeformt oder angebracht sein. Es können bekannte Werkzeuge mit diesem Werkzeughalter verwendet werden, der bei höheren Drehzahlen nur geringe Unwucht zeigt.Due to the different spring forces that act on the sliding sleeve 2 on the one hand and on the locking element 3 on the other hand, the tool can be inserted without any effort, but an unwanted release of the tool by moving the sliding sleeve 2 is prevented. The slope of the opening 17 allows the locking element 13 to be withdrawn by moving the sliding sleeve 2 and at the same time offers a locking element against pulling out the tool if the sliding sleeve 2 is not moved. The construction of the tool holder according to the invention requires fewer individual parts than the tool holder of the prior art and also requires a considerably less complicated shaping of the individual parts. So z. B. on the sliding sleeve 2 no locking element for the locking element 3 may be molded or attached. Known tools can be used with this tool holder, which shows only little imbalance at higher speeds.

Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern auch bei Handwerkzeugmaschinen, insbesondere Bohr- und/oder Schlaghämmer, anwendbar, bei denen die Grundhülse 1 und das Antriebsglied 6 auf andere Weise miteinander verbunden sind. So ist beispielsweise denkbar, die Grundhülse 1 mit dem Antriebsglied 6 zu verschrauben oder die Grundhülse 1 einstückig mit dem Antriebsglied 6 auszubilden. Das Antriebsglied 6 kann dann zum Durchgriff eines Schlagkörpers hohlzylindrisch ausgebildet sein. Insbesondere kann die Erfindung auch bei Kombinations-Werkzeughaltern zur Anwendung kommen, die zusätzlich zur beschriebenen erfindungsgemäßen Werkzeughalterung für Nutenschaftwerkzeuge noch mit einer als Backenfutter ausgebildeten Werkzeughalterung für Rundschaftwerkzeuge versehen ist.The invention is not limited to the exemplary embodiment shown, but can also be used in hand-held power tools, in particular rotary and / or percussion hammers, in which the base sleeve 1 and the drive member 6 are connected to one another in another way. For example, it is conceivable to screw the base sleeve 1 to the drive member 6 or to form the base sleeve 1 in one piece with the drive member 6 . The drive member 6 can then be hollow-cylindrical to penetrate an impact body. In particular, the invention can also be used in combination tool holders which, in addition to the described tool holder for grooved shank tools according to the invention, is also provided with a tool holder for round shank tools designed as a jaw chuck.

Claims

1. Tool holder for automatic coupling of striking and / or rotating tools in hand tools, preferably hammer and / or hammer, with a base sleeve ( 1 ) which is connected on the one hand to a drive member ( 6 ) of the hand tool transmitting the working movement, and on the other hand receiving a tool shank (13) is formed having at least one closed on both sides in the axial direction groove-shaped recess (15) engageable in each of which a slidably disposed in an opening (17) of the base sleeve (1) locking member (3), and with a relative to the base sleeve axially displaceable sliding sleeve (1) (2), which is urged by a spring (5) against a located at the tool end of the tool holder stopper, characterized in that the slidable in the aperture (17) locking element (3) free at one , soft spring end ( 5 a) is articulated in this way That (b 5) of the spring (5) is axially zurückversetzbar against an applied under the bias of the spring (5) on the sliding sleeve (2) partial turn with the insertion of the tool shank (13).

2. Tool holder according to claim 1, characterized in that the opening ( 17 ) of the base sleeve ( 1 ) extends obliquely to the axis thereof and to the tool-side end of the tool holder towards it.

3. Tool holder according to claim 1 or 2, characterized in that the spring ( 5 ) is a conical compression spring, the drive-side, the smaller diameter end ( 5 c) on the base sleeve ( 1 ) is preferably fixed in a circumferential groove ( 18 ) .

4. Tool holder according to claim 3, characterized in that the circumferential groove ( 18 ) is interrupted by an opening ( 11 ) in the base sleeve ( 1 ), which opening ( 11 ) for introducing a connecting element ( 12 ) for connecting the base sleeve ( 1 ) with the drive member ( 6 ) is provided.

5. Tool holder according to one of the preceding claims, characterized in that at an outer end of the locking element ( 3 ) an eyelet ( 10 ) is formed through which the spring end ( 5 a) of the spring ( 5 ) engages.