Handwerkzeugmaschine

Abstract

 Eine Handwerkzeugmaschine hat einen Werkzeughalter (2). Der Werkzeughalter (2) beinhaltet einen rohrförmigen Grundkörper (19) zum Aufnehmen eines Werkzeugs (4) koaxial zu einer Arbeitsachse (10) und eine Verriegelungseinrichtung (22) zum Verriegeln des Werkzeugs in dem Grundkörper (19). Ein Schlagwerk (6) hat eine Schlagwerkskomponente, die in Schlagrichtung (9) auf das in dem Werkzeughalter (2) angeordnete Werkzeug (4) schlägt. Der Grundkörper (19) hat einen zu der Arbeitsachse (10) koaxial angeordneten, zylindrischen oder prismatischen, entgegen der Schlagrichtung (9) durch die Schlagkomponente (17) begrenzten Aufnahmeraum (20) zum Aufnehmen des Werkzeugs (4). Der Grundkörper (19) hat wenigstens zwei den Aufnahmeraum (20) in radialer Richtung (46) öffnende Löcher (40, 41, 42). Die Anordnung der Löcher (40, 41, 42) ist ohne ganzzählige Drehsymmetrie um die Arbeitsachse (10).

Beschreibung

GEBIET DER ERFINDUNG

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine mit einem Schlagwerk, insbesondere einen Bohrhammer oder einen Meißelhammer mit einer meißelnden Funktion.

[0002] Ein Meißelhammer ist beispielsweise aus der US 6,745,850 bekannt. Dessen Werkzeughalter ist für einen Meißel mit einem hexagonalen Schaft ausgelegt. Ein rohrförmiger Grundkörper des Werkzeughalters hat einen Aufnahmeraum mit einem hexagonalen Querschnitt. Der Grundkörper ist radial mit einem Loch durchbrochen. Ein Verriegelungszapfen ist in das Loch eingesetzt. Eine längs der Achse bewegliche Manschette kann den Verriegelungszapfen in Eingriff mit dem Aufnahmeraum zwingen, um den eingelegten Meißel längs der Achse zu verriegeln.

[0003] Die Verriegelungskörper des Werkzeughalters für einen Bohrhammer sind teilweise den Schlägen beim Meißeln ausgesetzt, z.B. bei einem Leerschlag. Staub in dem Aufnahmeraum und die repetitive Bewegung des Meißels lassen die Verriegelungskörper zudem rasch verschleißen. Daher werden zumeist zwei Verriegelungskörper eingesetzt, wie z.B. in der US 6,659,473. Die Verriegelungskörper sind drehsymmetrisch um die Achse angeordnet, um die Belastung gleichmäßig auf die Verriegelungskörper zu verteilen.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

[0004] Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine hat einen Werkzeughalter. Der Werkzeughalter beinhaltet einen rohrförmigen Grundkörper zum Aufnehmen eines Werkzeugs koaxial zu einer Arbeitsachse und eine Verriegelungseinrichtung, zum Verriegeln des Werkzeugs in dem Grundkörper. Ein Schlagwerk hat eine Schlagwerkskomponente, die in Schlagrichtung auf das in dem Werkzeughalter angeordnete Werkzeug schlägt. Der Grundkörper hat einen zu der Arbeitsachse koaxial angeordneten, zylindrischen oder prismatischen, entgegen der Schlagrichtung durch die Schlagkomponente begrenzten Aufnahmeraum zum Aufnehmen des Werkzeugs. Der Grundkörper hat wenigstens zwei den Aufnahmeraum in radialer Richtung öffnende Löcher. Die Löcher sind ohne Drehsymmetrie um die Arbeitsachse angeordnet. Ganzzählige Drehsymmetrie bezeichnet die Eigenschaft, dass es einen Winkel gibt, der ein ganzzahliger Bruchteil von 360 Grad ist, und wenn der Grundkörper um die Arbeitsachse um den Winkel gedreht wird, die Anordnung der Löcher wieder vollständig mit sich zur Deckung gelangt. Die nicht-drehsymmetrische Anordnung kann dynamische Belastungen in dem Grundkörper verringern. Die Belastung der Verriegelungskörper wird hingegen nicht oder nur in geringem Maß negativ beeinflusst.

[0005] Betrachtet man eines der Löcher, ist beispielsweise dessen Abstand zu dem nächsten Loch im Uhrzeigersinn geringer als dessen Abstand zu dem nächsten Loch entgegen dem Uhrzeigersinn, oder vice versa. Bei der minimalen Anzahl von zwei Löchern ist beispielsweise der Abstand in der einen Richtung geringer als 180 Grad in der anderen Richtung entsprechend größer als 180 Grad.

[0006] Die Verriegelungseinrichtung kann einen Verriegelungskörper aufweisen, welcher in eines der Löcher eingesetzt ist. Ein Verschlussring ist von dem Anwender zwischen einer den Verriegelungskörper hemmenden Stellung und einer den Verriegelungskörper freigebenden Stellung verschiebbar. Die Hemmung findet vorzugsweise in radialer Richtung statt.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

[0007] Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsformen und Figuren. In den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen Bohrhammer

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Werkzeughalter,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Werkzeughalter in der Ebene III-III,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Werkzeughalter,

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Werkzeughalter.

[0008] Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen in den Figuren indiziert, soweit nicht anders angegeben.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

[0009] Fig. 1 zeigt als Beispiel einer meißelnden Handwerkzeugmaschine schematisch einen Bohrhammer 1. Der Bohrhammer 1 hat einen Werkzeughalter 2, in welchen ein Schaftende 3 eines Werkzeug, z.B. eines des Meißels 4, eingesetzt werden kann. Einen primären Antrieb des Bohrhammers 1 bildet ein Motor 5, welcher ein Schlagwerk 6 antreibt. Ein Anwender kann den Bohrhammer 1 mittels eines Handgriffs 7 führen und mittels eines Systemschalters 8 den Bohrhammer 1 in Betrieb nehmen. Im Betrieb schlägt der Bohrhammer 1 den Meißel 4 repetitiv in Schlagrichtung 9 längs der Arbeitsachse 10 in einen Untergrund. Ein an den Motor 5 gekoppelter Drehantrieb 11 kann zudem den Werkzeughalter 2 um die Arbeitsachse 10 drehend antreiben.

[0010] Das Schlagwerk 6 ist beispielsweise ein pneumatisches Schlagwerk 6. Ein Erreger 12 und ein Schläger 13 sind in einem Führungsrohr 14 des Schlagwerks 6 längs der Arbeitsachse 10 beweglich geführt. Der Erreger 12 ist über einen Exzenter 15 oder einen Taumelfinger an den Motor 5 angekoppelt und zu einer periodischen, linearen Bewegung gezwungen. Eine Luftfeder gebildet durch eine pneumatische Kammer 16 zwischen Erreger 12 und Schläger 13 koppelt eine Bewegung des Schlägers 13 an die Bewegung des Erregers 12 an. Der Schläger 13 kann die auf das Schaftende 3 schlagende Schlagkomponente des Schlagwerks 6 sein. Eine häufig bevorzugte Variante nutzt als Schlagkomponente einen im Wesentlichen ruhenden Zwischenschläger 17, der den Schlag des Schlägers 13 auf das Schaftende 3 übermittelt. Das Schlagwerk 6 und vorzugsweise die weiteren Antriebskomponenten sind innerhalb eines Maschinengehäuses 18 angeordnet.

[0011] Der Werkzeughalter 2 hat einen Grundkörper 19, der im Wesentlichen als Rohr ausgestaltet ist. Der rohrförmige Grundkörper 19 hat einen prismatisch oder zylindrischen Hohlraum, welcher als Aufnahmeraum 20 für das Schaftende 3 des Meißels 4 dient. Der längs des Aufnahmeraums 20 konstante Querschnitt ist an die vorgesehenen Meißel 4 angepasst. Beispielsweise ist der Querschnitt hexagonal oder kreisförmig. Die Schlagkomponente, hier der Zwischenschläger 17, begrenzt mit ihrer Schlagfläche 21 den Aufnahmeraum 20 in Schlagrichtung 9.

[0012] Der Werkzeughalter 2 hat eine Verriegelungseinrichtung 22, welche den Meißel 4 in dem Aufnahmeraum 20 verriegelt. Die Verriegelungseinrichtung 22 hat beispielsweise eine Kugel 23, die durch ein Loch 24 in den Grundkörper 19 in den Aufnahmeraum 20 hineinragt. Die Kugel 23 greift in eine Nut des Werkzeugs 4 ein und begrenzt auf diese Weise dessen axiale Bewegung. Ein Verschlussring 25 ist durch den Anwender zwischen einer die Kugel 23 hemmenden Stellung und einer die Kugel 23 freigebenden Stellung axial oder rotatorisch verschiebbar. Kugeln sind wie Rollen, Klinken etc. Beispiele für Verriegelungskörper.

[0013] Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Grundkörper 19, Fig. 3 zeigt einen Querschnitt senkrecht zu der Arbeitsachse 10 in der Ebene III-III. Die Wand 26 des Grundkörpers 19 ist durch zwei längliche Löcher 24, 27 für die Verriegelungskörper 23 durchbrochen. Die Löcher 24, 27 sind längs der Arbeitsachse 10 orientiert, d.h. haben ihre größte Abmessung parallel zu der Arbeitsachse 10. Die Löcher 24 haben vorzugsweise zueinander und zu der Arbeitsachse 10 parallel verlaufende Kanten 28. Die Löcher 24 sind in und entgegen der Schlagrichtung 9 durch Kalotten-förmige Enden 29 abgeschlossen. Die beiden Löcher 24, 27 sind vorzugsweise in Form, Größe und Position längs der Arbeitsachse 10 identisch. Der Grundkörper 19 dieses Ausführungsbeispiel hat genau zwei Löcher 24, 27 für die Verriegelungskörper 23, wie in Fig. 3 ersichtlich. Das erste Loch 24 ist somit in erster Umfangsrichtung 30 zu dem zweiten Loch 27 benachbart und zugleich in gegenläufiger zweiter Umfangsrichtung 31 zu dem zweiten Loch 27 benachbart. Zwischen den beiden Löchern 24, 27 sind keine weiteren Löcher vorgesehen. Der Grundkörper 19 mag noch weitere Löcher in Schlagrichtung 9 vor dem Aufnahmeraum 20 aufweisen, welche z.B. zur Anbindung des Grundkörpers 19 an den Drehantrieb 11 dienen. Diese weiteren Löcher sind für die vorliegende Erfindung jedoch nicht von Belang.

[0014] Der Querschnitt in Fig. 3 verläuft durch beide Löcher 24, 27 und illustriert deren relative Lage in Umfangsrichtung 30. Das erste Loch 24 und das zweite Loch 27 sind nicht drehsymmetrisch um die Arbeitsachse 10 verteilt angeordnet. Das zweite Loch 27 ist in einer Umfangsrichtung 30 näher an dem ersten Loch 24 als in der gegenläufigen Umfangsrichtung 31. Ein erster Winkel 32 zwischen den beiden Löchern 24, 27 wird ausgehend von dem ersten Loch 24 in der Umfangsrichtung 30 zu dem zweiten Loch 27 bestimmt. Ein zweiter Winkel 33 zwischen den beiden Löchern 24, 27 wird ebenfalls ausgehend von dem ersten Loch 24 aber in der gegenläufigen Umfangsrichtung 31 bestimmt. Der erste Winkel 32 ist in dem Beispiel geringer als 180 Grad, z.B. 120 Grad. Der zweite Winkel 33 ist größer als 180 Grad, z.B. 240 Grad. Beim Drehen des Grundkörpers 19 um die Arbeitsachse 10 gelangt, unabhängig von dem gewählten Drehwinkel, wenigstens eines der Löcher nicht zur vollständigen Überdeckung mit einem Loch in der ursprünglichen Stellung des Grundkörpers 19.

[0015] Ein Querschnitt, senkrecht zu der Arbeitsachse 10, durch den Grundkörper außerhalb der Löcher 24, 27 kann eine Drehsymmetrie aufweisen, hier beispielsweise vorgegeben durch den Aufnahmeraum 20 eine sechszählige Drehsymmetrie. Die verbesserte dynamische Belastbarkeit wird durch das nicht-drehsymmetrische Lochmuster 24, 27 erreicht. Als besonders effektiv erweist sich hierbei der unterschiedliche Abstand zu benachbarten Löchern in Umfangsrichtung 30 und gegenläufiger Umfangsrichtung 31. Die axiale Abmessung der Löcher 24, 27 oder die axiale Position der Löcher 24, 27 kann ebenfalls verschieden sein, um das nicht-drehsymmetrische Lochmuster 24, 27 zu erreichen. Vorzugsweise überlappen die Löcher 24, 27 längs der Arbeitsachse 10 miteinander, um eine längs der Arbeitsachse 10 laufenden Stoßwellenfront in Umfangsrichtung verschieden große Sektionen zu zerteilen.

[0016] Fig. 4 illustriert ein weiteres Ausführungsbeispiel, welches genau drei Löcher 34, 35, 36 aufweist. Die Anordnung der Löcher 34, 35, 36 ist beispielhaft mit dem ersten Loch 34 bei 0 Grad, dem zweiten Loch 35 bei 150 Grad und dem dritten Loch 36 bei 210 Grad gewählt. Die Anordnung hat keine Drehsymmetrie. Das zweite Loch 35 ist zu dem ihm in Umfangsrichtung 30 benachbarten dritten Loch 36 nur um einen Winkel 37 von 60 Grad aber zu dem ihm in gegenläufiger Umfangsrichtung 31 benachbarten ersten Loch 34 um einen Winkel 38 von 150 Grad beabstandet. Das dritte Loch 36 hat ebenfalls ungleiche Abstände zu dem ihm in den gegenläufigen Umfangsrichtungen 30, 31 benachbarten ersten Loch 34 bzw. zweiten Loch 35. Das erste Loch 34 ist zu dem ihm in Umfangsrichtung 30 benachbarten zweiten Loch 35 um einen Winkel 39 von 150 Grad beabstandet. Gleichermaßen ist das zu dem ersten Loch 34 in gegenläufiger Umfangsrichtung 31 benachbarte dritte Loch 36 um den Winkel 38 von 150 Grad beabstandet. Die Anordnung ist daher spiegelsymmetrisch zu einer Ebene, welche von der Arbeitsachse 10 und dem Vektor von der Arbeitsachse 10 zu dem ersten Loch 34 aufgespannt ist.

[0017] Fig. 5 illustriert in einem Querschnitt eine weitere Ausgestaltung mit drei Löchern 40, 41, 42, welche in paarweise verschiedenen Winkeln 43, 44, 45 angeordnet sind.

Ansprüche

1. Handwerkzeugmaschine mit
einem Werkzeughalter (2), der einen rohrförmigen Grundkörper (19) zum Aufnehmen eines Werkzeugs (4) koaxial zu einer Arbeitsachse (10) und eine Verriegelungseinrichtung (22) zum Verriegeln des Werkzeugs in dem Grundkörper (19) aufweist,
einem Schlagwerk (6), das eine auf das in dem Werkzeughalter (2) angeordnete Werkzeug (4) in Schlagrichtung (9) schlagende Schlagkomponente (17) aufweist, wobei der Grundkörper (19) einen zu der Arbeitsachse (10) koaxial angeordneten, zylindrischen oder prismatischen, entgegen der Schlagrichtung (9) durch die Schlagkomponente (17) begrenzten Aufnahmeraum (20) zum Aufnehmen des Werkzeugs (4) aufweist, und der Grundkörper (19) wenigstens zwei den Aufnahmeraum (20) in radialer Richtung (46) öffnende Löcher (24, 27; 34, 35, 36) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Löcher (24, 27; 34, 35, 36) keine ganzzählige Drehsymmetrie um die Arbeitsachse (10) aufweist.

2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Löcher (24, 35) so angeordnet ist, dass ein erster Winkel (32, 37) der in eine erste Richtung (30) um die Arbeitsachse (10) von dem einem Loch (24, 35) zu einem zu dem einen Loch (24, 35) in der ersten Richtung (30) benachbarten Loch (27, 36) bestimmt ist, verschieden ist von einem zweiten Winkel (33, 38) der in eine der ersten Richtung (30) gegenläufigen zweiten Richtung (31) um die Arbeitsachse (10) von dem einem Loch (24, 35) zu einem zu dem einen Loch (24, 35) in die zweite Richtung (31) benachbarten Loch (27, 34) bestimmt ist.

3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (22) einen Verriegelungskörper (23), welcher in eines der Löcher (24, 27; 34, 35, 36) eingesetzt ist, und einen Verschlussring (25), welcher von dem Anwender zwischen einer den Verriegelungskörper (23) hemmenden Stellung und einer den Verriegelungskörper (23) freigebenden Stellung verschiebbar ist.

4. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (24, 27; 34, 35, 36) längs der Arbeitsachse (10) überlappend angeordnet sind.

5. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (24, 27; 34, 35, 36) eine größere Abmessung längs der Arbeitsachse (10) als in Umfangsrichtung (31) aufweisen.

6. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (24, 27; 34, 35, 36) identische Abmessungen in Umfangsrichtung (31) aufweisen.

7. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Querschnitt des Grundkörpers (19), welcher senkrecht zu der Arbeitsachse (10) und durch wenigstens eines der Löcher (24, 27; 34, 35, 36) verläuft, keine ganzzählige Drehsymmetrie aufweist.

Zeichnung