WERKZEUGHALTER

Abstract

 Der erfindungsgemäße Werkzeughalter (2) für eine Handwerkzeugmaschine (1) hat einen Grundkörper (18), ein oder mehreren Verriegelungskörpern (21) und einem auf dem Grundkörper (18) zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung beweglich angeordneten Betätigungsring (22). Der Grundkörper (19) weist einen Aufnahmeraum (20) zum Aufnehmen eines Werkzeugs (3) auf. Die Verriegelungskörper (21) sind in radialen Öffnungen (23) des Grundkörpers (18) liegend angeordnet. Der Betätigungsring (22) erzwingt in der Verriegelungsstellung einen Eingriff der Verriegelungskörper (21) mit dem Aufnahmeraum (20) und löst in der Entriegelungsstellung den zwangsweisen Eingriff der Verriegelungskörper (21) mit dem Aufnahmeraum (20). Der Grundkörper (18) ist aus einem metallischen Gerüst (27) mit wenigstens einer perforierten Hülse (28) und einem Kunststoffkörper, in dem das metallische Gerüst (27) eingebettet ist, gebildet.

Beschreibung

GEBIET DER ERFINDUNG

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für eine handgehaltene Werkzeugmaschine, in insbesondere eine meißelnde handgehaltene Werkzeugmaschine.

[0002] US 2013 056940 beschreibt einen Werkzeughalter für einen Meißelhammer. Der Werkzeughalter hat einen rohrförmigen Grundkörper aus Stahl. Der Grundkörper hat einen prismatisch-hexagonalen Aufnahmeraum zum Aufnehmen eines Meißels. Der Meißel ist durch kugelförmige Verriegelungskörper gesichert, welche teilweise in den Aufnahmeraum eingreifen. Ein Betätigungsring erzwingt in einer verriegelnden Stellung den Eingriff der Verriegelungskörper in den Aufnahmeraum. Ein Anwender kann den Betätigungsring in eine entriegelnde Stellung verschieben, um den Verriegelungskörpern ein vollständiges Austreten aus dem Aufnahmeraum zu ermöglichen, worauf der Meißel aus dem Aufnahmeraum herausgezogen werden kann.

[0003] Der Grundkörper ist erheblichen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Bei typischen Abbrucharbeiten treibt der Anwender den Meißel in den Untergrund und unterstützt das Aufsprengen des Untergrunds durch einen Andruck quer zur Längsachse. Die auftretenden statischen und dynamischen Querkräfte werden über den Grundkörper des Werkzeughalters vermittelt. Eine hohe dynamische Belastung ergibt sich bei Leerschlägen des Meißels. Der Meißel wird von dem Schlagwerk beschleunigt, gibt jedoch, da nicht gegen den Untergrund angepresst, seine kinetische Energie an den Grundkörper ab. Die repetitive Bewegung des Meißels in dem Aufnahmeraum in der typischerweise staubigen Umgebung führt zu einem abrasiven Verschleiß und einer einhergehenden Hitzeentwicklung. Der Grundkörper kann sich auf Temperaturen von über 100°C erhitzen.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

[0004] Der erfindungsgemäße Werkzeughalter für eine Handwerkzeugmaschine hat einen Grundkörper, ein oder mehreren Verriegelungskörpern und einem auf dem Grundkörper zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung beweglich angeordneten Betätigungsring. Der Grundkörper weist einen Aufnahmeraum zum Aufnehmen eines Werkzeugs auf. Die Verriegelungskörper sind in radialen Öffnungen des Grundkörpers liegend angeordnet. Der Betätigungsring erzwingt in der Verriegelungsstellung einen Eingriff der Verriegelungskörper mit dem Aufnahmeraum und löst in der Entriegelungsstellung den zwangsweisen Eingriff der Verriegelungskörper mit dem Aufnahmeraum. Der Grundkörper ist aus einem metallischen Gerüst mit wenigstens einer perforierten Hülse und einem Kunststoffkörper, in dem das metallische Gerüst eingebettet ist, gebildet.

[0005] Die steife metallische Hülse verleiht dem Grundköper im Zusammenspiel mit dem Kunststoff eine ausreichende mechanische Stabilität. Die Perforation verbessert die Einbettung in den Kunststoff.

[0006] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Hülse durch eine Vielzahl von Löchern perforiert ist, deren Anteil an der Oberfläche der Hülse zwischen 10 % und 50 % liegt. Ein Durchmesser der Löcher entspricht vorzugsweise maximal dem Fünffachen einer Wandstärke der weiteren Hülse. Der Kunststoffkörper füllt die Löcher aus.

[0007] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass eine Länge der Hülse wenigstens der Länge des Aufnahmeraums entspricht.

[0008] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Gerüst einen Käfig aus Führungsschienen aufweist, welche innerhalb der Hülse an der Hülse anliegend angeordnet sind. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Käfig formschlüssig unmittelbar mit der Hülse verbunden ist. Vorzugsweise liegt der Käfig abschnittsweise flächig an der Hülse an, um einen Wärmeaustausch zu verbessern. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Käfig und die Hülse aus verschiedenen Stählen gebildet sind.

[0009] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das Gerüst eine weitere perforierte Hülse aufweist, welche in radialer Richtung anliegend die Hülse umgibt.

[0010] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die weitere Hülse mit einer Vielzahl von Löchern perforiert ist, deren Anteil an der Oberfläche der Hülse zwischen 10 % und 50 % liegt. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass ein Durchmesser der Löcher maximal dem Fünffachen einer Wandstärke der weiteren Hülse entspricht. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Kunststoffkörper einen in radialer Richtung zwischen der Hülse und der weiteren Hülse abgeschlossenen Zwischenraum ausfüllt.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

[0011] 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

ein Gerüst

Fig. 4

eine Trägerhülse

Fig. 5

Führungsschienen

Fig. 6

eine Außenhülse

[0012] Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen in den Figuren indiziert, soweit nicht anders angegeben.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

[0013] Fig. 1 zeigt als Beispiel einer meißelnden Handwerkzeugmaschine schematisch einen Meißelhammer 1. Der Meißelhammer 1 hat eine Werkzeugaufnahme 2, in welche ein Schaftende eines Werkzeug, z.B. eines des Meißels 3, eingesetzt werden kann. Einen primären Antrieb des Meißelhammers 1 bildet ein Motor 4, welcher ein Schlagwerk 5 antreibt. Ein Batteriepaket oder eine Netzleitung 6 versorgt den Motor 4 mit Strom. Ein Anwender kann den Meißelhammer 1 mittels eines Handgriffs 7 führen und mittels eines Systemschalters 8 den Meißelhammer 1 in Betrieb nehmen. Im Betrieb schlägt das Schlagwerk 5 in Schlagrichtung 9 repetitiv auf den in dem Werkzeughalter 2 verriegelten Meißel 3. Ein Bohrhammer kann mit einem zusätzlichen Drehantrieb versehen sein, welcher den Werkzeughalter 2 um die Arbeitsachse 10 drehend antreibt.

[0014] Das Schlagwerk 5 ist ein pneumatisches Schlagwerk 5. Ein Erregerkolben 11 und ein Schläger 12 sind in einem Führungsrohr 13 in dem Schlagwerk 5 längs der Arbeitsachse 10 beweglich geführt. Der Erregerkolben 11 ist über einen Exzenter 14 an den Motor 4 angekoppelt und zu einer periodischen, linearen Bewegung gezwungen. Ein Pleuel verbindet den Exzenter 14 mit dem Erregerkolben 11. Eine Luftfeder gebildet durch eine pneumatische Kammer 15 zwischen dem Erregerkolben 11 und dem Schläger 12 koppelt eine Bewegung des Schlägers 12 an die Bewegung des Erregerkolbens 11 an. Der Schläger 12 kann direkt auf ein hinteres Ende des Meißels 3 aufschlagen oder mittelbar über einen im Wesentlichen ruhenden Döpper 16 einen Teil seines Impulses auf den Meißel 3 übertragen. Das Schlagwerk 5 und vorzugsweise die weiteren Antriebskomponenten sind innerhalb eines Maschinengehäuses 17 angeordnet.

[0015] Fig. 2 zeigt schematisch den Aufbau des Werkzeughalters 2. Der Werkzeughalter 2 hat einen rohrförmigen Grundkörper 18. Der Grundkörper 18 ist starr mit dem Maschinengehäuse 17 verbunden, z.B. durch eine Verschraubung eines Flansches 19 des Grundkörpers 18. Ein in Schlagrichtung 9 offener Hohlraum des Grundkörpers 18 bildet einen Aufnahmeraum 20 für den Meißel 3, genauer dessen Einsteckendes. Der Aufnahmeraum 20 ist zylindrisch oder prismatisch, hier beispielsweise mit einem hexagonalen Querschnitt. Der Querschnitt entspricht Einsteckenden handelsüblicher Meißel 3. Der Meißel 3 kann in den Aufnahmeraum 20 eingeschoben werden.

[0016] Der Meißel 3 kann in dem Aufnahmeraum 20 mittels Verriegelungskörper 21 und einem Betätigungsring 22 verriegelt und entriegelt werden. Die Verriegelungskörper 21 greifen in den Aufnahmeraum 20 und ggf. in die Verriegelungsnuten des in dem Aufnahmeraum 20 angeordneten Meißel 3 zum Verriegeln des selbigen ein. Die Verriegelungskörper 21 liegen radial beweglich in radialen Öffnungen 23 des Grundkörpers 18. Die beispielhaften Verriegelungskörper 21 sind Kugeln, andere Bauformen sind zylindrisch oder prismatisch. Die Betätigungshülse 22 verhindert in ihrer Verriegelungsstellung, dass die Verriegelungskörper 21 in radialer Richtung aus dem Aufnahmeraum 20 ausweichen und außer Eingriff mit dem Aufnahmeraum 20 gelangen. Der beispielhafte Betätigungsring 22 hält den Verriegelungskörper 21 anliegend an eine radiale Sperrfläche 24. Der Betätigungsring 22 kann zum Entriegeln des Meißels 3 durch den Anwender in eine Entriegelungsstellung verschoben werden, worauf der Verriegelungskörper 21 gegenüber der Sperrfläche 24 längs der Arbeitsachse 10 verschoben ist und den Aufnahmeraum 20 in radialer Richtung vollständig verlassen kann. Beispielsweise wird durch Verschieben der Betätigungshülse 22 ein in radialer Richtung an die Verriegelungskörper 21 angrenzender Hohlraum freigegeben. In anderen Ausführungen können in der Verriegelungsstellung in den Aufnahmeraum 20 eingreifende Klinken in der Entriegelungsstellung aus dem Aufnahmeraum 20 verschwenkt sein. Eine Feder 25 spannt die Betätigungshülse 22 vorzugsweise in die Verriegelungsstellung vor.

[0017] Der Grundkörper 18 ist aus einem Kunststoffkörper 26 und einem in dem Kunststoffkörper 26 eingebetteten metallischen Gerüst 27 aufgebaut. Das metallische Gerüst 27 besteht aus mehreren ineinander angeordneten und zusammenhängenden Schalen.

[0018] Eine Schale ist durch eine prismatische (Träger-) Hülse 28 gebildet. Eine Länge 29 der Trägerhülse 28 ist vorzugsweise gleich oder größer wie der Aufnahmeraum 20 des Werkzeughalters 2. Die Trägerhülse 28 ist vorzugsweise perforiert. Die Trägerhülse 28 hat eine Vielzahl von Löchern 30 verteilt über die gesamte Oberfläche der Trägerhülse 28. Die Löcher 30 durchbrechen die Wand 31 der Trägerhülse 28. Die beispielhaften Löcher 30 sind kreisförmig. Ein Durchmesser 32 der Löcher 30 ist zwischen zweimal bis fünfmal so groß wie die Wandstärke 33 der Wand 31. Die Löcher 30 können andere Formen aufweisen, z.B. elliptisch, rechteckig, quadratisch, dreieckig. Der Flächeninhalt der Löcher entspricht den kreisförmigen Löchern 30 mit den genannten Durchmesser 32. Die Löcher 30 der Trägerhülse 28 vorzugweise identisch ausgebildet. Die Löcher 30 können regelmäßig angeordnet sein, beispielsweise in parallelen Reihen. Alternativ können die Löcher 30 unregelmäßig angeordnet sein. Die Löcher 30 haben vorzugsweise einen minimalen Abstand zu benachbarten Löchern 30, welcher größer als der halbe Durchmesser 32 der Löcher 30 ist, z.B. größer als der Durchmesser 32. Ein maximaler Abstand eines Loches 30 zu dem nächsten Loch 30 ist geringer als das Fünffache des Durchmessers 32, z.B. vorzugsweise geringer als das Dreifache. Die Löcher 30 haben einen Anteil von mindestens 10 %, z.B. 20 %, 25 % der Oberfläche der Trägerhülse 28. Die Löcher 30 haben einen Anteil von höchstens 50 %, z.B. 33 %, 25 % der Oberfläche der Trägerhülse 28. Die Trägerhülse 28 kann aus einem perforierten Blechstreifen gebogen sein. Der verwendete Stahl ist vorzugsweise ungehärtet.

[0019] Ein Käfig 34 aus mehreren Führungsschienen 35 bildet eine innerste Schale. Die Führungsschienen 35 bilden die Längskanten des prismatischen Aufnahmeraums 20. Die Führungsschienen 35 haben beispielsweise ein gewinkeltes Profil mit einem Innenwinkel von etwa 120 Grad angepasst an den hexagonalen Aufnahmeraum 20. Eine Länge der Führungsschienen 35 entspricht der Länge des Aufnahmeraums 20. Die Führungsschienen 35 können perforiert sein. Die Perforation ist gleich oder analog zu der Perforation der Trägerhülse 28, wobei Form, Durchmesser und Anordnung der Löcher 36 verschieden, allerdings in den oben genannten Grenzen, zu den Löchern 30 der Trägerhülse 28 sein kann.

[0020] Die Führungsschienen 35 können unmittelbar ringförmig miteinander verbunden sein, d.h. durch Brücken aus dem gleichen Material wie die Führungsschienen 35 selbst. In der dargestellten Ausführungsform sind die Führungsschienen 35 vorzugsweise einzelne getrennte Elemente. Die Führungsschienen 35 sind in Umfangsrichtung zueinander beabstandet.

[0021] Der Käfig 34 aus Führungsschienen 35 ist innerhalb der Trägerhülse 28 angeordnet. Die Führungsschienen 35 berühren unmittelbar die Trägerhülse 28. Die Führungsschienen 35 können in radialer Richtung flächig an der Trägerhülse 28 anliegen. Die Führungsschienen 35 sind in der prismatischen Trägerhülse 28 verankert. Die Führungsschienen 35 sind vorzugsweise längs der Arbeitsachse 10 in der Trägerhülse 28 formschlüssig gesichert. Die Führungsschienen 35 können Haken 37 aufweisen, welche in komplementäre Aufnahmeöffnungen 38 der Trägerhülse 28 eingreifen. Die Führungsschienen 35 und die Trägerhülse 28 sind miteinander verlötet oder verschweißt. Die Führungsschienen 35 sind vorzugsweise aus einem gehärteten Stahl. Die Führungsschienen 35 können durchgehärtet sein. Das Material der Trägerhülse 28 und der Führungsschienen 35 unterscheidet sich.

[0022] Eine äußere Schale ist durch eine zylindrische (Außen-) Hülse 39 gebildet. Die Außenhülse 39 umgibt die Trägerhülse 28. Die Außenhülse 39 berührt die Trägerhülse 28. Vorzugsweise liegt die Außenhülse 39 in radialer Richtung formschlüssig an Kanten 40 der Trägerhülse 28 an. Die Trägerhülse 28 und die Außenhülse 39 können jeweils eine Öffnung 41, 42 für die Verriegelungskörper 21 aufweisen. Die Größe der Öffnungen 41, 42 entspricht den Abmessungen der Verriegelungskörper 21. Die zweckmäßiger weise gleich großen Öffnungen 41, 42 sind gegenüberliegend angeordnet.

[0023] Die Trägerhülse 28 und die Außenhülse 39 sind miteinander verlötet oder verschweißt. Die Außenhülse 39 kann kürzer als die Trägerhülse 28 sein. Die Außenhülse 39 kann längs der Arbeitsachse 10 einseitig über die Trägerhülse 28 hinausragen. Eine Wandstärke der Außenhülse 39 ist etwa gleich zu der Wandstärke 33 der Trägerhülse 28.

[0024] Die zylindrische Außenhülse 39 ist perforiert. Die Perforation ist gleich oder analog zu der Perforation der Trägerhülse 28. Die Löcher 43 der Außenhülse 39 können sich in Form, Durchmesser 32 und Anordnung von den Löchern 30 der Trägerhülse 28 unterscheiden, allerdings unterliegen sie den gleichen Grenzen für die Abmessungen und Abstände wie bei der Trägerhülse 28. Eine Wandstärke 44 der Außenhülse 39 ist vorzugsweise gleich der Wandstärke 33 der Trägerhülse 28. Das Material der Trägerhülse 28 und der Außenhülse 39 sind vorzugsweise gleich, beispielsweise ungehärteter Stahl.

[0025] Das aus den drei Schalen Trägerhülse 28, Käfig 34 und Außenhülse 39 gebildete metallische Gerüst 27 ist in einem Kunststoffkörper 26 eingebettet. Der Kunststoffkörper 26 füllt die Zwischenräume 45 zwischen den einzelnen Schalen aus. Der Kunststoffkörper 26 füllt insbesondere die Löcher 30, 36, 43 aus. Der von dem Käfig 34 umschriebene Aufnahmeraum 20 ist hohl. Die Außenhülse 39 kann auch an der Außenseite von dem Kunststoffkörper 26 bedeckt sein. Das Gerüst 27 kann weitere Hülsen aufweisen, z.B. eine den Flansch 19 ausbildende Hülse 46. Die weiten Hülsen 46 sind vorzugsweise ebenfalls perforiert.

Ansprüche

1. Werkzeughalter (2) für eine Handwerkzeugmaschine (1) mit
einem Grundkörper (18), der einen Aufnahmeraum (20) zum Aufnehmen eines Werkzeugs (3) aufweist,
ein oder mehreren Verriegelungskörpern (21), die in radialen Öffnungen (23) des Grundkörpers (18) liegend angeordnet sind,
einem auf dem Grundkörper (18) zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung beweglich angeordneten Betätigungsring (22), welcher in der Verriegelungsstellung einen Eingriff der Verriegelungskörper (21) mit dem Aufnahmeraum (20) erzwingt und in der Entriegelungsstellung den zwangsweisen Eingriff der Verriegelungskörper (21) mit dem Aufnahmeraum (20) löst,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Grundkörper (18) aus einem metallischen Gerüst (27) mit wenigstens einer perforierten Hülse (28) und einem Kunststoffkörper, in dem das metallische Gerüst (27) eingebettet ist, gebildet ist.

2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (28) durch eine Vielzahl von Löchern (30) perforiert ist, deren Anteil an der Oberfläche der Hülse (39) zwischen 10 % und 50 % liegt.

3. Werkzeughalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser (32) der Löcher (43) maximal dem Fünffachen einer Wandstärke (44) der weiteren Hülse (39) entspricht.

4. Werkzeughalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (26) die Löcher (30) ausfüllt.

5. Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge (29) der Hülse (39) wenigstens der Länge des Aufnahmeraums (20) entspricht.

6. Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerüst (27) einen Käfig (34) aus Führungsschienen (35) aufweist, welche innerhalb der Hülse (39) an der Hülse (39) anliegend angeordnet sind.

7. Werkzeughalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (34) formschlüssig unmittelbar mit der Hülse (39) verbunden ist.

8. Werkzeughalter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (34) und die Hülse (39) aus verschiedenen Stählen gebildet sind.

9. Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerüst (27) eine weitere perforierte Hülse (39) aufweist, welche in radialer Richtung anliegend die Hülse (28) umgibt.

10. Werkzeughalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Hülse (39) mit einer Vielzahl von Löchern (30) perforiert ist, deren Anteil an der Oberfläche der Hülse (39) zwischen 10 % und 50 % liegt.

11. Werkzeughalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser (32) der Löcher (43) maximal dem Fünffachen einer Wandstärke (44) der weiteren Hülse (39) entspricht.

12. Werkzeughalter nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (26) einen in radialer Richtung zwischen der Hülse (28) und der weiteren Hülse (39) abgeschlossenen Zwischenraum (45) ausfüllt.

Zeichnung