Die vorliegende Erfindung betrifft einen eine meißelnde Handwerkzeugmaschine, insbesondere einen elektrischen Meißelhammer.

Bei einer meißelnden Abbau eines Untergrund wird das Werkzeug und entsprechend die Handwerkzeugmaschine nicht nur längs der Arbeitsachse sondern auch durch quer zur Arbeitsachse verlaufende Kräfte belastet. Ein Werkzeughalter muss mit einer ausreichenden Zähigkeit aufweisen, um dieser dynamischen Dauerbelastung standhalten zu können. Ferner führt die repetitive Bewegung des Werkzeugs in einer staubbelasteten Umgebung zu einer abrasiven Abnutzung.

Die erfindungsgemäße meißelnde Handwerkzeugmaschine hat einen Motor, ein von dem Motor angetriebenes Schlagwerk und einen Werkzeughalter für ein meißelndes Werkzeug. Der Werkzeughalter hat einen Aufnahmeraum zum Aufnehmen und Führen des Werkzeugs auf einer Arbeitsachse. Der Werkzeughalter hat einen Grundkörper, ein oder mehrere Verriegelungskörper und eine Hülse. Der hohle Grundkörper weist einen zu der Arbeitsachse koaxialen prismatischen Hohlraum und wenigstens einen radialen Durchbruch auf. Der oder die Verriegelungskörper sind in den radialen Durchbruch eingesetzt und ragen teilweise radial in den Aufnahmeraum hinein. Die Hülse ist in den Hohlraum eingesetzt. Die Hülse bildet eine Innenwand des Aufnahmeraums zum Führen des Werkzeugs. Die Hülse hat wenigstens eine mit dem radialen Durchbruch überlappende radiale Öffnung für den Verriegelungskörper, wobei die radiale Öffnung längs der Arbeitsachse längs der Arbeitsachse in beiden Richtungen geschlossen. Beispielsweise ist die Öffnung in einem mittleren Drittel der Hülse angeordnet.

Eine Außenseite der Hülse liegt vorzugsweise über ihre gesamte Fläche bündig an dem Hohlraum an. Querbelastungen werden von der Hülse in den mechanisch belastbareren Grundkörper übertragen.

Eine Außenseite der Hülse kann über ihre gesamte Fläche längs der Arbeitsachse schwimmend an dem Hohlraum anliegen. Dies ermöglicht insbesondere bei einer Querbelastung und einhergehenden Krümmung von Grundkörper und Hülse eine Gleiten der Hülse. Die Hülse kann hierzu beispielsweise an genau einem Ende der Hülse an dem Grundkörper axial befestigt sein. Das Ende der Hülse kann einen radial überstehenden Kragen aufweisen, der formschlüssig an einer Schulter des Grundkörpers anliegt.

Die Hülse kann einen sich über die gesamte Abmessung der Hülse längs der Arbeitsachse erstreckenden Schlitz aufweisen. Die Hülse kann sich unter einer elastischen Vorspannung an den Grundkörper anlegen.

Die Hülse kann eine um wenigstens doppelt so große Härte nach Vickers aufweisen wie der Grundkörper. Beispielsweise ist die Hülse aus einem gehärteten Vergütungsstahl.

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

Fig. 1

einen Meißelhammer

Fig. 2

einen Werkzeughalter

Fig. 3

eine Hülse in Seitenansicht

Fig. 4

die Hülse in Frontalansicht

Fig. 5

eine weitere Hülse

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

Fig. 1 zeigt als Beispiel einer meißelnden Handwerkzeugmaschine schematisch einen elektro-pneumatischen Meißelhammer 1. Der Meißelhammer 1 hat einen Werkzeughalter 2, in welchen ein Schaftende eines Werkzeug, z.B. eines des Meißels 3, eingesetzt werden kann. Ein Motor 4 treibt ein Schlagwerk 5 an. Der Motor 4 wird mittels einer Netzleitung mit Strom versorgt. Ein Anwender kann den Meißelhammer 1 mittels eines Handgriffs 6 führen und mittels eines Systemschalters 7 den Meißelhammer 1 in Betrieb nehmen. Im Betrieb schlägt dreht der Meißelhammer 1 den Spitzmeißel 3 periodisch längs der Arbeitsachse 8 in Schlagrichtung 9 in einen Untergrund.

Das beispielhafte Schlagwerk 5 hat einen Erregerkolben 10 und einen Schläger 11, die in einem Führungsrohr 12 längs der Arbeitsachse 8 beweglich geführt sind. Der Erregerkolben 10 ist über einen Exzenter 13 an den Motor 4 angekoppelt und zu einer periodischen, linearen Bewegung gezwungen. Ein Pleuel verbindet den Exzenter 13 mit dem Erregerkolben 10. Eine Luftfeder gebildet durch eine pneumatische Kammer 14 zwischen dem Erregerkolben 10 und dem Schläger 11 koppelt eine Bewegung des Schlägers 11 an die Bewegung des Erregerkolbens 10 an. Der Schläger 11 kann direkt auf ein hinteres Ende des Spitzmeißels 3 aufschlagen oder mittelbar über einen im Wesentlichen ruhenden Döpper 15 einen Teil seines Impulses auf den Spitzmeißel 3 übertragen. Das Schlagwerk 5 und vorzugsweise die weiteren Antriebskomponenten sind innerhalb eines Maschinengehäuses 16 angeordnet.

Der Werkzeughalter 2 hat einen zur Arbeitsachse 8 koaxialen, prismatischen Aufnahmeraum 17, in welchen das Schaftende des Werkzeugs 3 entgegen der Schlagrichtung 9 eingeführt werden kann (Fig. 2). Der hohle Querschnitt des Aufnahmeraums 17 ist vorzugsweise komplementär zu dem Schaftende. Der Meißel 3 liegt somit an der Innenwand 18 des Aufnahmeraums 17 an und wird von der Innenwand 18 geführt. Der dargestellte Aufnahmeraum 17 hat einen sechseckigen Querschnitt entsprechend den hexagonalen Querschnitten von handelsüblichen Meißeln 3. Der Aufnahmeraum 17 ist in Schlagrichtung 9 durch die Öffnung 19 des Werkzeughalters 2 und entgegen der Schlagrichtung 9 durch den Döpper 15 abgeschlossen.

Der Werkzeughalter 2 beinhaltet einen tragenden, rohrförmigen Grundkörper 20. Der Grundkörper 20 ist beispielsweise mittels einem Flansch 21 an dem Maschinengehäuse 16 befestigt. Der Grundkörper 20 hat vorzugsweise eine Wandstärke von mehr als 4 mm. Der Grundkörper 20 hat einen durchgehenden, zu der Arbeitsachse 8 koaxialen Hohlraum. Eine Hülse 22 ist in den Hohlraum eingesetzt. Die Hülse 22 bildet die Innenwand 18 des Aufnahmeraums 17. Die Hülse 22 kann aus dem Grundkörper 20 herausgenommen und durch eine neue Hülse 22 ersetzt werden. Die Hülse 22 erstreckt sich über die gesamte Länge 23 des Aufnahmeraums 17.

Die Hülse 22 ist in einer Seitenansicht in Fig. 3 und einer Frontalansicht auf das vorderen Ende 24 dargestellt. Die Hülse 22 ist passgenau zu dem Hohlraum des Grundkörpers 20. Die Außenseite 25 der Hülse 22 liegt mit ihrer gesamten Fläche an dem Grundkörper 20 bündig an. Die Außenseite 25 hat entsprechend eine zu dem Hohlraum komplementäre Form. Der beispielhafte Hohlraum hat eine sechseckig prismatische Form, gleich dem Aufnahmeraum 17 nur mit einem um die Wandstärke der Hülse 22 größeren Durchmesser. Der Querschnitt kann auch anders polygonal oder kreisförmig sein. Die Hülse 22 kann eine konstante Wandstärke aufweisen. Die Wandstärke liegt im Bereich zwischen 1 mm und 2 mm. Die geringe Wandstärke der Hülse 22 gewährleistet eine ausreichende Flexibilität der Hülse 22, obwohl die Hülse 22 aus einem vergleichsweise hartem Vergütungsstahl gefertigt ist.

Die Hülse 22 ist vorzugsweise nur an einem Ende an dem Grundkörper 20 längs der Arbeitsachse 8 fixiert. Die beispielhafte Hülse 22 hat einen radial überstehenden Kragen 26. Der Grundkörper 20 hat eine Schulter 27, an dem der Kragen 26 anliegt. Der Kragen 26 ist zwischen der Schulter 27 und einem Fixierring 28 eingeklemmt. Das andere Ende 24 und insbesondere die flächige Außenseite 25 haben keinen axialen Formschluss mit dem Grundkörper 20. Die Außenseite 25 schwimmt in dem Hohlraum des Grundkörpers 20. Bei einer Querbelastung krümmen sich der Grundkörper 20 und die Hülse 22. Die Hülse 22 kann sich dabei gegenüber dem Grundkörper 20 etwa längs der Arbeitsachse 8 verschieben, wodurch Längsspannungen reduziert werden.

Die Hülse 22 ist vorzugsweise längs der Arbeitsachse 8 geschlitzt. Der Schlitz 29 erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Länge der Hülse 22. Die Hülse 22 kann unter radialer Vorspannung in den Hohlraum des Grundkörpers 20 eingesetzt sein. Die Hülse 22 hat dazu einen geringfügig größeren Außendurchmesser verglichen zu dem Innendurchmesser des Hohlraums, bevor die Hülse 22 in den Grundkörper 20 eingesetzt ist.

Der Grundkörper 20 ist aus einem Stahl mit einer hohen Zugfestigkeit. Der Stahl ist vorzugsweise ungehärtet, auch nicht dessen Oberflächen. Die Hülse 22 ist aus einem gehärteten Eisen- oder Stahlblech. Die Hülse 22 wird vorzugsweise durchgehärtet. Der Grundkörper 20 und die Hülse 22 haben jeweils eine konstante Härte über ihren jeweiligen Querschnitt, wobei die Härte der Hülse 22 deutlich höher als die Härte des Grundkörpers 20 ist.

Ein Verriegelungsmechanismus greift das Werkzeug 3 und sichert es gegen ein Herausfallen aus dem Werkzeughalter 2. Der dargestellte Verriegelungsmechanismus basiert auf einem oder mehreren Verriegelungskörpern 30, z.B. einer Kugel, einer Walze, einer Klinke, die radial in den Aufnahmeraum 17 vorsteht. Das Werkzeug 3 hat längliche Nuten in seinem Schaftende, in welche der Verriegelungskörper 30 eingreift. Das Werkzeug 3 kann sich längs der Arbeitsachse 8 maximal soweit bewegen, bis die Nutenden der länglichen Nut an dem Verriegelungskörper 30 anschlagen. Eine Betätigungshülse 31 verhindert in einer Grundstellung, dass sich die Verriegelungskörper 30 radial bewegen und damit den Nutenenden ausweichen können. Die Betätigungshülse 31 ist auf dem Grundkörper 20 geführt und zwischen der Grundstellung und einer entriegelnden Stellung verschiebbar, hier entgegen der Schlagrichtung 9. Eine Feder 32 kann die Betätigungshülse 31 in der Grundstellung halten. Die Verriegelungskörper 30 sind in der entriegelnden Stellung nicht radial gehemmt. Der Anwender kann die Betätigungshülse 31 gegen die Federkraft in die entriegelnde Stellung verschieben und das Werkzeug 3 entnehmen.

Die Verriegelungskörper 30 liegen in radialen Durchbrüchen 33 des Grundkörpers 20. Die Durchbrüche 33 sind längs der Arbeitsachse 8 so angeordnet, dass die Verriegelungskörper 30 längs der Arbeitsachse 8 etwa in einem mittleren Drittel des Aufnahmeraums 17 liegen. Ein Abstand 34 des Durchbruchs zu den axialen Enden des Aufnahmeraums 17 ist vorzugsweise größer als 25% der Länge 23 des Aufnahmeraums 17. Bei dem prismatischen Aufnahmeraum 17 sind die Öffnungen 35 mittig auf den Kanten des Prismas angeordnet.

Das Werkzeug 3 ist vor und nach dem Verriegelungskörper 30 an der von der Hülse 22 bildeten Innenwand 18 geführt. Die Hülse 22 ist ebenfalls mit radialen Öffnungen 35 versehen. Die Öffnungen 35 haben beispielsweise die gleiche Form und die gleichen oder geringfügig größere Abmessungen wie die Durchbrüche 33 des Grundkörpers 20. Ein geringfügig größeres Maß, z.B. um bis 10 %, schwächt die Hülse 22 noch nicht in übermäßigen Maß und verhindert vorteilhafterweise, dass die Verriegelungskörper 30 an der Hülse 22 anschlagen. Die Öffnungen 35 sind längs der Arbeitsachse 8 und in Umfangsrichtung um die Arbeitsachse 8 geschlossen. Die Öffnungen 35 sind insbesondere nicht an einem Ende 24 der Hülse 22 angeordnet. Die Öffnungen 35 sind beispielsweise in dem mittleren Drittel der Hülse 22 angeordnet. Die Abstände der Öffnungen 35 zu den axialen Enden der Hülse 22 sind vorzugsweise größer als 25% der Länge der Hülse 22. Die Öffnungen 35 der eingesetzten Hülse 22 sind über den Durchbrüchen 33 des Grundkörpers 20 angeordnet und verlängern diese bis in den Aufnahmeraum 17. Die Öffnungen 35 liegen bei der prismatischen Hülse 22 auf den Kanten 36.

Fig. 5 zeigt eine weitere Hülse 37 in einer Seitenansicht. Die Hülse 37 basiert auf der zuvor beschriebenen Hülse 22. Die Hülse 37 kann in gleicherweise in den Grundkörper 20 des Werkzeughalters 2 eingesetzt sein. Die Hülse 37 hat zusätzlich oder alternativ zu dem Kragen 26 radial vorstehende Laschen 38. Die Laschen 38 steigen in Schlagrichtung 9 verlaufend radial nach Außen vor. Der Grundkörper 20 kann mit einer Rille oder einer Vertiefung versehen sein, in die Laschen 38 eingreifen. Die Hülse 22 kann durch die Laschen 38 zusätzlich oder alternativ zu dem Kragen 26 in Schlagrichtung 9 abgestützt sein.