(19)
(11) EP 0 223 738 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
18.07.1990  Patentblatt  1990/29

(21) Anmeldenummer: 86810472.0

(22) Anmeldetag:  22.10.1986
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5B25D 17/08, B23B 31/22

(54)

Werkzeughalter für Bohr- und Meisselwerkzeuge

Holding device for drilling and chiselling tools

Dispositif de fixation pour outils de forage et de burinage


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE FR GB IT LI NL SE

(30) Priorität: 11.11.1985 DE 3539912

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
27.05.1987  Patentblatt  1987/22

(73) Patentinhaber: HILTI Aktiengesellschaft
9494 Schaan (LI)

(72) Erfinder:
  • Neumaier, Anton
    D-8080 Fürstenfeldbruck (DE)
  • Hoereth, Hans-Jürgen
    D-8051 Langenbach (DE)
  • Rumpp, Gerhard
    D-8084 Inning (DE)

(74) Vertreter: Wildi, Roland 
Hilti Aktiengesellschaft Patentabteilung
9494 Schaan
9494 Schaan (LI)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DE-A- 2 650 134
DE-A- 3 414 300
FR-A- 2 248 914
FR-A- 2 346 084
DE-A- 2 806 611
DE-C- 2 811 328
FR-A- 2 331 410
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter zur Aufnahme von Werkzeugen, deren Einsteckende wenigstens eine axial geschlossene und wenigstens eine zur rückwärtigen Stirnseite hin offene Längsnut aufweist, wobei der Werkzeughalter ein Führungsrohr mit radialen Durchtrittsöffnungen für mittels einer axial verschieb- oder verdrehbaren Stellhülse radial verschiebbare Verriegelungselemente für die axial geschlossenen Längsnuten und Mitnahmeleisten für die zur rückwärtigen Stirnseite hin offenen Längsnuten aufweist.

    [0002] Werkzeughalter der genannten Art sind schon z.B. aus der FR-A 2 331 410 bekannt und werden hauptsächlich bei Bohrhämmern eingesetzt, mit denen einem Werkzeug wahlweise oder kombiniert eine Dreh- und Schlagbewegung erteilt wird. Dabei ist das Werkzeug im Führungsrohr drehfest, jedoch begrenzt axial verschiebbar gelagert.

    [0003] In der Praxis haben sich vor allem Werkzeuge durchgesetzt, die mit wenigstens einer axial geschlossenen und wenigstens einer zur rückwärtigen Stirnseite hin offenen Längsnut versehen sind. Bei einem Werkzeughalter für solche Werkzeuge dienen die in die offenen Längsnuten des Werkzeuges eingreifenden Mitnahmeleisten im Führungsrohr der Uebertragung der Drehbewegung vom Führungsrohr auf das Werkzeug. Die Verriegelungselemente für die geschlossenen Längsnuten dienen dabei nur der axialen Sicherung der Werkzeuge im Werkzeughalter.

    [0004] Diese Art von Werkzeugen in Verbindung mit dem darauf abgestimmten Werkzeughalter hat sich insbesondere beim Auftreten höherer Drehmomente bewährt, da dabei eine Trennung zwischen den Funktionen Drehmitnahme und axiale Halterung möglich ist. Diese Trennung besteht bei der weiteren, sehr verbreiteten Werkzeugart mit nur wenigstens einer axial geschlossenen Längsnut nicht. Aus diesem Grunde ist diese weitere Werkzeugart für grössere Drehmomente nicht geeignet. Um diesen Mangel zu beheben, finden bei Bohrhämmern vermehrt Werkzeughalter mit Mitnahmeleisten Verwendung. Dies führt zum Nachteil, dass die dennoch sehr verbreiteten Werkzeuge mit nur wenigstens einer axial geschlossenen Längsnut in diesen Werkzeughaltem nicht eingesetzt werden können.

    [0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeughalter mit Verriegelungselementen und Mitnahmeleisten zu schaffen, der zur Aufnahme von Werkzeugen mit offenen und geschlossenen sowie nur mit geschlossenen Längsnuten versehenem Einsteckende geeignet ist.

    [0006] Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Mitnahmeleisten radial verschiebbar sind.

    [0007] Durch die erfindungsgemässe Ausbildung können die radial verschiebbaren Mitnahmeleisten somit ebenfalls radial ausgerückt werden. Dies ermöglicht die Verwendung von Werkzeugen, welche nur axial geschlossene Längsnuten aufweisen. Sollen dagegen Werkzeuge mit zur rückwärtigen Stirnseite hin offenen Längsnuten im Werkzeughalter aufgenommen werden, bleiben die Mitnahmeleisten radial in die Aufnahmebohrung des Führungsrohres eingerückt.

    [0008] Zur Erzielung einer kompakten Bauweise des Werkzeughalters sind zweckmässigerweise die Mitnahmeleisten mittels der Stellhülse radial verschiebbar. Die Stellhülse dient somit einerseits zum radialen Verschieben der Verriegelungselemente sowie andererseits zum radialen Verschieben der Mitnahmeleisten. Diese beiden Funktionen können beispielsweise durch unterschiedliche Bewegungen wie axiales Verschieben und Drehen betätigt werden.

    [0009] Beim radialen Ausrücken der Mitnahmeleisten und der Verriegelungselemente muss der in eingerückter Stellung in die Aufnahmebohrung des Führungsrohres ragende Teil der Verriegelungselemente und Mitnahmeleisten nach aussen aus dem Führungsrohr ausrücken können. Um dies zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, dass die Stellhülse das radiale Ausrücken der Verriegelungselemente und Mitnahmeleisten ermöglichende Ausweichnischen aufweist. Je nach Anordnung der Verriegelungselemente und Mitnahmeleisten können die Ausweichnischen beispielsweise axial hintereinander oder in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet werden.

    [0010] Sollen im Werkzeughalter Werkzeuge nur mit geschlossenen Längsnuten aufgenommen werden, so müssen nur die Verriegelungselemente eingerückt werden. Sind dagegen Werkzeuge mit offenen und geschlossenen Längsnuten aufzunehmen, so müssen sowohl die Verriegelungselemente als auch die Mitnahmeleisten radial eingerückt werden. Um dies zu ermöglichen, ist es zweckmässig, dass die Ausweichnischen derart ausgebildet und angeordnet sind, dass beim Betätigen der Stellhülse in Verriegelungsrichtung zuerst die Verriegelungselemente und anschliessend die Mitnahmeleisten radial verschoben werden. Umgekehrt erfolgt dann beim Entriegeln zuerst das radiale Ausrücken der Mitnahmeleisten und anschliessend dasjenige der Verriegelungselemente. Für das Wechseln der Werkzeuge muss somit immer soweit entriegelt werden, bis die Mitnahmeleisten und die Verriegelungselemente ausgerückt sind.

    [0011] Für eine einfache Bedienung des Werkzeughalters ist es vorteilhaft, dass die Stellhülse verdrehbar ist und die Ausweichnischen für die Mitnahmeleisten die Ausweichnischen für die Verriegelungselemente im Bogenmass übersteigen. Somit können beim Verdrehen der Stellhülse die Mitnahmeleisten radial in die dafür vorgesehenen Ausweichnischen ausgerückt werden, während die Verriegelungselemente noch eingerückt sind. Beim Weiterdrehen der Stellhülse können dann auch die Verriegelungselemente in die dafür vorgesehene Ausweichnische radial ausrücken.

    [0012] Die Stellhülse kann zum radialen Verschieben der Verriegelungselemente und Mitnahmeleisten direkt verdreht werden. Dafür ist jedoch meist ein relativ grosser Verdrehwinkel erforderlich, was bedienungsmässig ungünstig ist. Für eine gute Bedienbarkeit des Werkzeughalters ist es daher zweckmässig, dass eine Schaltkulisse für die Betätigung der Stellhülse gegenüber dem Führungsrohr vorgesehen ist. Eine solche Schaltkulisse kann beispielsweise schraubenlinienförmig ausgebildet werden, so dass beim axialen Verschieben der Stellhülse gleichzeitig eine Verdrehung derselben erfolgt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Schaltkulisse stufenförmig auszubilden, so dass die Stellhülse zum radialen Ein- und Ausrücken der Verriegelungselemente zunächst nur über einen Teil des gesamten Verdrehweges verdreht werden kann. Die weitere Verdrehung der Stellhülse zum radialen Ein- und Ausrücken der Mitnahmeleisten kann dann erst nach axialem Verschieben der Stellhülse erfolgen.

    [0013] Die Stellhülse kann beispielsweise mittels eines Federelementes in der die Verriegelungselemente und Mitnahmeleisten in eingerückter Stellung haltenden Lage gesichert werden. Zum Ausrücken der Verriegelungselemente und Mitnahmeleisten muss jedoch die Kraft dieses Federelementes überwunden werden. Um die Bedienbarkeit des Werkzeughalters beim Wechseln der Werkzeuge zu erleichtern, ist es vorteilhaft, dass die Stellhülse wenigstens in einer Endstellung arretierbar ist. Diese Arretierung kann beispielsweise mittels eines Rastelementes erreicht werden, mit dem die Stellhülse beispielsweise in der entriegelten Stellung gehalten wird. Nach dem Wechseln der Werkzeuge wird die Stellhülse sodann unter Ueberwindung des Rastelementes wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht.

    [0014] Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

    Fig. 1 einen erfindungsgemässen Werkzeughalter, im Längsschnitt, entlang der Linie I-I in Fig. 2, in verriegelter Stellung;

    Fig. 2 einen Querschnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Werkzeughalter, entlang der Linie 11-11;

    Fig. 3 einen Querschnitt durch den Werkzeughalter entsprechend Fig. 2, in entriegelter Stellung;

    Fig. 4 den Werkzeughalter entsprechend Fig. 1, mit einem anderen Werkzeug, in verriegelter Stellung;

    Fig. 5 einen Querschnitt durch den Werkzeughalter gemäss Fig. 4, entlang der Linie V-V;

    Fig. 6 eine Ansicht eines Teils des Werkzeughalters gemäss Fig. 4, in Richtung des Pfeiles VI;

    Fig. 7 eine weitere Ausführung eines Teils eines erfindungsgemässen Werkzeughalters entsprechend Fig. 6.



    [0015] Der aus den Fig. 1 bis 5 ersichtliche Werkzeughalter ist an einem Gerät mit einem insgesamt mit 1 bezeichneten Gehäuse angeordnet. Ein insgesamt mit 2 bezeichnetes Führungsrohr ist über ein Lager 3 im Gehäuse 1 drehbar gelagert. Ein auf dem Führungsrohr gleitender Dichtring 4 verhindert einerseits das Eindringen von Verschmutzungen zum Lager 3 und auch andererseits das Austreten von Schmiermittel aus dem Gehäuse 1. Im Führungsrohr 2 ist ein Döpper 5 axial verschiebbar gelagert. In das freie Ende des Führungsrohres 2 ist ein insgesamt mit 6 bezeichnetes Einsteckende eines Werkzeuges eingesetzt. Das Einsteckende 6 weist zwei einander diametral gegenüberliegende geschlossene Längsnuten 6a sowie zwei gegenüber diesen versetzt angeordnete, zur rückwärtigen Stirnseite 6b hin offene Längsnuten 6c auf. Das Führungsrohr 2 ist mit Durchtrittsöffnungen 2a versehen, in welche walzenförmige Verriegelungselemente 7 eingesetzt sind. Das Führungsrohr 2 weist ausserdem Ausnehmungen 2b für Mitnahmeleisten 8 auf.

    [0016] In der in Fig. 1 und 2 dargestellten Stellung greifen die Verriegelungselemente 7 in die geschlossenen Längsnuten 6a und die Mitnahmeleisten 8 in die offenen Längsnuten 6c des Einsteckendes 6 ein. Die Verriegelungselemente 7 dienen der axialen Halterung des Einsteckendes 6 und die Mitnahmeleisten 8 übertragen das Drehmoment vom Führungsrohr 2 auf das Einsteckende 6. Auf dem Führungsrohr 2 ist eine insgesamt mit 9 bezeichnete Stellhülse drehbar sowie begrenzt axial verschiebbar gelagert.

    [0017] In der in Fig. 1 dargestellten Ausgangslage wird die Stellhülse 9 mittels einer Druckfeder 10 gegen einen auf dem Führungsrohr 2 angeordneten Sicherungsring 11 geschoben. Die Stellhülse 9 ist mit einer Gewindebohrung 9a für eine Stellschraube 12 versehen. Die Stellschraube 12 greift mit einem stiftförmigen Teil in eine Steuernut 2c am Führungsrohr 2 ein. Durch das Zusammenwirken der Steuernut 2c mit der Stellschraube 12 erfolgt beim Zurückziehen der Stellhülse 9 ein teilweises Verdrehen derselben um ihre Längsachse.

    [0018] Wie insbesondere die Figuren 2, 3 und 5 zeigen, weist die Stellhülse 9 auf ihrer Innenseite Ausweichnischen 9b und 9c auf. Die Ausweichnischen 9b dienen dem Ausweichen der Verriegelungselemente 7 und die in Umfangsrichtung etwas grösseren Ausweichnischen 9c dienen der teilweisen Aufnahme der Mitnahmeleisten 8. Beim Zurückziehen der Stellhülse 9 wird diese im Gegenuhrzeigersinn verdreht.

    [0019] Wie Fig. 5 zeigt, gelangen dabei zunächst die Ausweichnischen 9c in den Bereich der Mitnahmeleisten 8. Die Mitnahmeleisten 8 können somit radial ausrücken. Beim Weiterdrehen der Stellhülse 9 in die in Fig. 3 dargestellte Stellung gelangen auch die Ausweichnischen 9b in den Bereich der Verriegelungselemente 7, so dass diese radial ausrücken können. Dadurch wird das Einsteckende 6 freigegeben und kann aus dem Führungsrohr 2 herausgezogen werden.

    [0020] In Fig. 4 und 5 ist ein insgesamt mit 14 bezeichnetes Einsteckende in das Führungsrohr 2 eingesetzt. Das Einsteckende 14 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Einsteckende 6 dadurch, dass es nur geschlossene Längsnuten 14a aufweist. Die Verriegelungselemente 7 dienen dabei gleichzeitig der axialen Halterung des Einsteckendes 14 sowie der Drehmomentübertragung vom Führungsrohr 6 auf das Einsteckende 14.

    [0021] Wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich ist, bleibt die Stellhülse 9 in einer Zwischenstellung stehen. Dabei sind die Mitnahmeleisten 8 in die Ausweichnischen 9c ausgerückt. Die Verriegelungselemente 7 werden dagegen durch die Stellhülse 9 in der das Einsteckende 14 verriegelnden Stellung gehalten.

    [0022] Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, bildet ein am Gehäuse 1 angeordneter Ansatz 1a zusammen mit der Stellhülse 9 eine Art Labyrinthdichtung. Diese Labyrinthdichtung verhindert weitgehend das Eindringen von Bohrstaub zum Dichtring 4 bzw zum Lager 3. Zum Wechseln des Einsteckendes 14 muss die Stellhülse 9 ebenfalls bis zum Anschlag gegen das Gehäuse 1 zurückgezogen werden. Dabei gelangt die Stellhülse 9 in die in Fig. 3 dargestellte, ein radiales Ausrücken der Verriegelungselemente 7 und der Mitnahmeleisten 8 ermöglichende Stellung.

    [0023] Fig. 6 zeigt eine Ansicht des Führungsrohres 2. Dabei ist einerseits die sich zur Achse des Führungsrohres 2 hin verengende Durchtrittsöffnung 2a für die Verriegelungselemente 7 sowie die etwa schraubenlinienförmig verlaufende Steuernut 2c ersichtlich. Durch diese Ausbildung der Steuernut 2c wird die Stellhülse 9 während ihres gesamten Verschiebeweges verdreht.

    [0024] Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführung eines insgesamt mit 15 bezeichneten Führungsrohres. Das Führungsrohr 15 weist ebenfalls Durchtrittsöffnungen 15a auf. Im Unterschied zu der in Fig. 6 dargestellten Ausführung ist die Steuernut 15c jedoch gestuft ausgebildet. Bei dieser Ausführung wird die Steilhülse 9 zunächst bis zum Anschlag verdreht. Dabei können die Mitnahmeleisten 8 radial ausrücken. Vor dem weiteren, dem radialen Ausrücken der Verriegelungselemente 7 dienenden Verdrehen der Stellhülse 9 muss die Stellhülse 9 in axialer Richtung zurückgezogen werden. Erst dann ist ein weiteres, dem radialen Ausrücken der Verriegelungselemente 7 dienendes Verdrehen der Stellhülse 9 möglich. Diese Ausführung hat gegenüber der in Fig. 6 dargestellten Ausführung den Vorteil, dass die Stellhülse in der rückwärtigen Stellung selbsttätig arretiert werden kann. Somit bleiben zum Wechseln der Werkzeuge beide Hände frei.


    Ansprüche

    1. Werkzeughalter zur Aufnahme von Werkzeugen (6), deren Einsteckende wenigstens eine axial geschlossene (6a) und wenigstens eine zur rückwärtigen Stirnseite (6b) hin offene (6c) Längsnut aufweist, wobei der Werkzeughalter ein Führungsrohr (2) mit radialen Durchtrittsöffnungen (2a) für mittels einer axial verschieb- oder verdrehbaren Stellhülse (9) radial verschiebbare Verriegelungselemente (7) für die axial geschlossenen Längsnuten (6a) und Mitnahmeleisten (8) für die zur rückwärtigen Stirnseite (6b) hin offenen Längsnuten (6c) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmeleisten (8) radial verschiebbar sind.
     
    2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmeleisten (8) mittels der Stellhülse (9) radial verschiebbar sind.
     
    3. Werkzeughalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellhülse (9) das radiale Ausrücken der Verriegelungselemente (7) und Mitnahmeleisten (8) ermöglichende Ausweichnischen (9b, 9c) aufweist.
     
    4. Werkzeughalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausweichnischen (9b, 9c) derart ausgebildet und angeordnet sind, dass in Verriegelungsrichtung zuerst die Verriegelungselemente (7) und anschliessend die Mitnahmeleisten (8) radial verschoben werden.
     
    5. Werkzeughalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellhülse (9) verdrehbar ist und die Ausweichnischen (9c) für die Mitnahmeleisten (8) die Ausweichnischen (9b) für die Verriegelungselemente (7) im Bogenmass übersteigen.
     
    6. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Schaltkulisse (2c, 15c) für die Betätigung der Stellhülse (9) gegenüber dem Führungsrohr (2).
     
    7. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellhülse (9) wenigstens in einer Endstellung arretierbar ist.
     


    Claims

    1. A tool holder for the reception of tools (6), the plug-in end of which has at least one axially closed longitudinal groove (6a) and at least one longitudinal groove (6c) which is open towards the rearward end face (6b), in which respect the tool holder has a guide tube (2) having radial passage apertures (2a) for locking elements (7), for the axially closed longitudinal grooves (6a), which are radially displaceable by means of an axially displaceable or rotatable adjusting sleeve (9), and entrainment strips (8) for the longitudinal grooves (6c) which are open towards the rearward end face (6b), characterised in that the entrainment strips (8) are radially displaceable.
     
    2. A tool holder according to claim 1, characterised in that the entrainment strips (8) are radially displaceable by means of the adjusting sleeve (9).
     
    3. A tool holder according to claim 2, characterised in that the adjusting sleeve (9) has deflection recesses (9b, 9c) which make possible the radial disengagement of the locking elements (7) and entrainment strips (8).
     
    4. A tool holder according to claim 3, characterised in that the deflection recesses (9b, 9c) are formed and arranged in such a way that in the locking direction firstly the locking elements (7) and then the entrainment strips (8) are displaced radially.
     
    5. A tool holder according to claim 4, characterised in that the adjusting sleeve (9) is rotatable and the deflection recesses (9c) for the entrainment strips (8) exceed in arcuate extent the deflection recesses (9b) for the locking elements (7).
     
    6. A tool holder according to one of claims 1 to 5, characterised by a slotted guide (2c, 15c) for the actuation of the adjusting sleeve (9) relative to the guide tube (2).
     
    7. A tool holder according to one of claims 1 to 6, characterised in that the adjusting sleeve (9) is capable of being stopped at least in one end position.
     


    Revendications

    1. Porte-outil pour la fixation d'outils (6) dont l'extrémité d'emmanchement présente au moins une rainure longitudinale (6a) fermée dans le sens axial et au moins une rainure longitudinale (6c) ouverte en direction de la face frontale arrière (6b), le porte-outil comprenant un tube de guidage (2) avec des ouvertures de passage radiales (2a) pour des éléments de verrouillage (7) pour les rainures longitudinales fermées (6a), déplaçables dans le sens radial au moyen d'une douille de réglage (9) mobile dans le sens axial ou pouvant être tournée, et des baguettes d'entraînement (8) pour les rainures longitudinales (6c) ouvertes en direction de la face frontale arrière (6b), caractérisé en ce que les baguettes d'entraînement (8) peuvent être déplacées dans le sens radial.
     
    2. Porte-outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les baguettes d'entraînement (8) peuvent être déplacées radialement au moyen de la douille de réglage (9).
     
    3. Porte-outil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la douille de réglage (9) présente des niches de dégagement (9b, 9c) permettant un retrait radial des éléments de verrouillage (7) et des baguettes d'entraînement (8).
     
    4. Porte-outil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les niches de dégagement (9b, 9c) sont conformées et disposées de telle façon que, dans le sens du verrouillage, les éléments de verrouillage (7) sont déplacés en premier et que les baguettes d'entraînement (8) sont déplacées ensuite dans le sens radial.
     
    5. Porte-outil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la douille de réglage (9) peut être tournée et que les niches de dégagement (9c) pour les baguettes d'entraînement (8) dépassent, en mesure d'arc, les niches de dégagement (9b) pour les éléments de verrouillage (7),
     
    6. Porte-outil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une coulisse de commutation (2c, 15c) pour l'actionnement de la douille de réglage (9) par rapport au tube de guidage (2).
     
    7. Porte-outil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la douille de réglage (9) peut être bloquée dans au moins l'une des positions de fin de course.
     




    Zeichnung