(19)
(11) EP 2 062 698 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
05.06.2013  Patentblatt  2013/23

(21) Anmeldenummer: 08105656.6

(22) Anmeldetag:  24.10.2008
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B25D 17/06(2006.01)
B25D 17/02(2006.01)
B25D 17/08(2006.01)

(54)

Handwerkzeugmaschine mit Schlagwerkzeugaufnahme

Hand tool machine with striking tool holder

Machine-outil manuelle dotée d'une réception d'outil de percussion


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

(30) Priorität: 23.11.2007 DE 102007056531

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
27.05.2009  Patentblatt  2009/22

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

(72) Erfinder:
  • Cycon, Alexander
    75228, Ispringen (DE)

(74) Vertreter: Söllner, Oliver 
Hilti Aktiengesellschaft Corporate Intellectual Property Feldkircherstrasse 100
9494 Schaan
9494 Schaan (LI)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 171 358
CH-A- 556 719
DE-A1- 10 157 831
EP-A- 1 602 452
CH-A5- 642 580
DE-A1-102006 046 472
   
       
    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 bezeichnet eine zumindest teilweise ein Werkzeug längs einer Schlagachse schlagend antreibende Handwerkzeugmaschine mit einer Schlagwerkzeugaufnahme, insbesondere einen Bohrhammer oder einen Meisselhammer, nach dem Oberbegriff von

    [0002] Anspruch 1 und wie aus DE 101 57 831 A1 bekannt.

    [0003] Üblicherweise ist bei einer schlagenden Handwerkzeugmaschine an der optional drehenden Arbeitsspindel eine Schlagwerkzeugaufnahme festgelegt oder nach der DE8720512 direkt an dieser ausgebildet.

    [0004] In dieser Schlagwerkzeugaufnahme nach der DE8720512 ist in einer Aufnahmehülse ein Einsteckende eines Schlagwerkzeugs über längliche, beidseitig axial geschlossene Verriegelungsnuten, in welche ein radial versetzbarer Verriegelungskörper radial eingreift, begrenzt axial beweglich gelagert. Über in der Aufnahmehülse radial innen ausgebildete, sich axial und radial ersteckende Drehmitnahmestege, in welche passend zugeordnete Drehmitnahmenuten des Einsteckendes eingreifen, ist das Einsteckende drehfest mit der Aufnahmehülse verbunden. Angetrieben durch ein pneumatisches Schlagwerk schlägt ein Flugkolben auf einen axial beweglich gelagerten Döpper, welcher wiederum auf das Stirnende des Einsteckendes schlägt.

    [0005] Nach der EP160463 weist eine schlagende Handwerkzeugmaschine einen werkzeugseitig offenen, einteilig topfförmigen Döpper auf, der selbst in der Arbeitsspindel drehfest sowie begrenzt axial beweglich gelagert ist. Das Einsteckende des Schlagwerkzeugs ist wiederum innerhalb dieses topfförmigen Döppers drehfest sowie begrenzt axial beweglich gelagert sowie von Spülflüssigkeit umspült bevor diese stirnseitig in eine Spülbohrung des Schlagwerkzeugs eindringt. Durch die Spülflüssigkeit sowie über die zwischen beweglichen Teilen angeordneten Dichtungen wird der Eintritt von abrasiven Staub weitgehend verhindert. Die für den Bergwerksbetrieb optimierte Lösung ist für trockene Standardanwendungen im Baugewerbe nicht ausgelegt.

    [0006] Zudem ist nach der US4184692 eine Drehbohwsrerkzeugaufnahme mit einer Arbeitsspindel bekannt, in der ein Werkzeug am im sonstigen zylinderförmigen Einsteckende über Kugeikatottenausnehmungen, in welche eine radial versetzbare Verriegelungskugel radial eingreift, axial und drehfest fixiert ist.

    [0007] Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Realisierung einer möglichst staubdichten Handwerkzeugmaschine mit einer Schlagwerkzeugaufnahme.

    [0008] Die Aufgabe wird im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

    [0009] So weist eine Handwerkzeugmaschine, mit welcher zumindest teilweise ein Werkzeug längs einer Schlagachse schlagend antreibbar ist, eine Schlagwerkzeugaufnahme und eine Arbeitsspindel auf, in welcher eine zumindest einseitig offene Aufnahmehülse drehfest sowie axial begrenzt beweglich gelagert ist, in der zumindest ein Verriegelungselement für ein in die Aufnahmehülse einführbares Einsteckende des Werkzeuges radial versetzbar gelagert ist, wobei die Aufnahmehülse an einem Ende durch einen in ihr festgelegten, axial überstehenden Döpper verschlossen ist.

    [0010] Durch den maschinenseitig die Aufnahmehülse verschliessenden, festgelegten Döpper sind beide zusammen topfförmig geschlossen ausgebildet, wodurch ein Eindringen von Staub in das Maschineninnere verhindert wird.

    [0011] Der Döpper ist durch eine elastische Zwischenschicht, bspw. eine Vulkanisation, elastisch in der Aufnahmehülse elastisch festgelegt, wodurch auf das freie Ende des Döppers aufgebrachte Schlagimpulse von der Aufnahmehülse weitgehend entkoppelt sind und somit nahezu völlständig auf das Schlagwerkzeug übertragen werden.

    [0012] Vorteilhaft ist die werkzeugseitige Stirnseite des Döppers ballig ausgebildet, wodurch lagetolerant ein zentraler Kraftstoss auf ein In der Aufnahmehülse aufgenommenes Einsteckende erfolgen kann.

    [0013] Vorteilhaft bildet die Aufnahmehülse maschinenseitig radial aussen, sich axial und radial ersteckende Drehmitnahmeflügel aus, welche in passend zugeordnete Spindelnuten der Arbeitsspindel eingreifen, wodurch die Aufnahmehülse drehfest und axial begrenzt beweglich mit der Arbeitsspindel verbunden ist.

    [0014] Vorteilhaft bildet die Aufnahmehülse radial innen, sich axial und radial ersteckende Drehmitnahmestege aus, in welche passend zugeordnete Drehmitnahmenuten des Einsteckendes eingreifen, wodurch das Einsteckende drehfest mit der Aufnahmehülse verbunden ist.

    [0015] Vorteilhaft ist in der Aufnahmehülse zumindest ein Verriegelungselement, weiter vorteilhaft eine Verriegelungskugel, radial versetzbar gelagert, wodurch ein in dieser aufgenommenes Werkzeug axial verriegelbar ist. Wenn das Werkzeug zugeordnete längliche Verriegelungsnuten ausbildet, ist es axial begrenzt beweglich. Entspricht hingegen die Form der Verriegelungsausnehmung der Form des Verriegelungselements, bspw. die einer Kugelkalotte zu einer Verriegelungskugel, ist es axial fixiert.

    [0016] Vorteilhaft ist dem Verriegelungselement radial aussen ein versetzbares Arretiermittel zugeordnet, weiter vorteilhaft eine Arretierhülse, wodurch die Verriegelung des Werkzeugs in der Aufnahmehülse arretiert werden kann.

    [0017] Vorteilhaft ist das Arretiermittel über ein Federmittel federnd gegen die Aufnahmehülse vorgespannt, weiter vorteilhaft über eine Spiralfeder, wodurch das Arretiermittel selbstarretierend ausgebildet ist.

    [0018] Vorteilhaft ist die begrenzt axial bewegliche Aufnahmehülse gegenüber der Arbeitsspindel mit einem Dichtmittel staubdicht abgedichtet, weiter vorteilhaft über eine Membrandichtung, die zumindest einen axialen Faltenwurf aufweist, wodurch eine hinreichend grosse Axialbewegung ermüdungsfrei abgedichtet wird.

    [0019] Vorteilhaft ist die Membrandichtung mit einem Ende an einem Federtopf befestigt, der selbst staubdicht an der Aufnahmehülse fixiert ist, bspw. über einen O-Ring, wodurch die axiale Baulänge der Schlagwerkzeugaufnahme verkürzt ist.

    [0020] Die Erfindung wird bezüglich eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert mit:

    Fig. 1 als Detail einer Handwerkzeugmaschine mit Werkzeug im Längsschnitt zur Erläuterung

    Fig. 2 als erfindungsgemäße Variante der Handwerkzeugmaschine mit Werkzeug im Längsschnitt

    Fig. 3 als nicht erfindungsgemäβe Variante der Handwerkzeugmaschine mit Werkzeug im Längsschnitt



    [0021] Nach Fig. 1 weist eine nur teilweise dargestellte Handwerkzeugmaschine 1, mit welcher ein Werkzeug 2 bezüglich einer Schlagachse A schlagend und drehend angetrieben wird, eine Schlagwerkzeugaufnahme 4 und eine Arbeitsspindel 5 auf, in welcher eine werkzeugseitig offene Aufnahmehülse 6 drehfest sowie axial begrenzt beweglich gelagert ist. Das in die Aufnahmehülse 6 eingeführte Einsteckende 3 des Werkzeuges 2 ist über zwei in der Aufnahmehülse 6 radial versetzbar gelagerte Verriegelungselemente 7 axial fixiert verriegelt. Die Aufnahmehülse 6 ist andererseits maschinenseitig von einem in dieser festgelegten, maschinenseitig axial überstehenden Döpper 8 verschlossen, der durch Schrumpfen in einen Pressverband mit der Aufnahmehülse 6 überführt wurde. Die werkzeugseitige Stirnseite 9 des Döppers 8 ist ballig ausgebildet. Die Aufnahmehülse 6 bildet maschinenseitig radial aussen, sich axial und radial ersteckende Drehmitnahmeflügel 10 aus, welche in passend zugeordnete Spindelnuten 11 der Arbeitsspindel 5 eingreifen. Zudem bildet die Aufnahmehülse 6 radial innen, sich axial und radial ersteckende Drehmitnahmestege 12 aus, in welche passend zugeordnete Drehmitnahmenuten 13 des Einsteckendes 3 eingreifen. In der Aufnahmehülse 6 ist zumindest ein Verriegelungselement 7 in Form einer Verriegelungskugel radial versetzbar gelagert und verriegelt. Über das Verriegelungselement 7 wird das aufgenommene Werkzeug 2 axial fixiert. Dem Verriegelungselement 7 ist radial äussen ein von einer handbetätigbaren Aussenhülse 14 versetzbares Arretiermittel 15 in Form einer Arretierhülse zugeordnet, welche über ein Federmittel 16 in Form einer Schraubenfeder federnd gegen die Aufnahmehülse 6 vorgespannt ist. Die begrenzt axial bewegliche Aufnahmehülse 6 ist gegenüber der Arbeitsspindel 5 mit einem Dichtmittel 17 in Form einer Membrandichtung mit einem axialen Faltenwurf staubdicht abgedichtet, die mit einem Ende an einem Federtopf 18 befestigt ist, der selbst über einen O-Ring 19 staubdicht an der Aufnahmehülse 6 fixiert ist. Das in der Schlagwerkzeugaufnahme 4 aufgenommene Werkzeug 2 mit einem im Wesentlichen zylinderförmigen Einsteckende 3 weist zwei zur axial fixierten Verriegelung in der Aufnahmehülse 6 mit den beiden Verriegelungselementen 7 in Form von Verriegelungskugeln formschlüssig geeignete Verriegelungsausnehmungen 20 in Form von Kugelkalottenausnehmungen auf, die im vierfachen Führungsdurchmesser F vom Stirnende des Einsteckendes 3 beabstandet sind. Zudem weist das Werkzeug 2 stirnseitig am Einsteckende 3 zwei endseitig offene Drehmitnahmenuten 13 auf, in welche die Drehmitnahmestege 12 der Aufnahmehülse 6 formschlüssig eingreifen. Das Einsteckende 3 weist aus Kompatibilitätsgründen zudem noch zwei längliche Verriegelungsnuten 21 auf, die sich bis zum zweleinhalbfachen des Führungsdurchmessers F vom Stirnende erstrecken, jedoch in dieser Schlagwerkzeugaufnahme 4 funktionslos sind.

    [0022] Nach Fig. 2 ist erfindungsgemäβ im Unterschied zu Fig. 1 der Döpper 8 durch eine elastische Zwischenschicht 22 in Form einer Vulkanisation mit Silikonkautschuk elastisch in der Aufnahmehülse 6' (ohne Drehmitnahmestege 12 aus Fig. 1) elastisch festgelegt. Die zu den beiden Verriegelungselementen 7 in Form von Verriegelungskugeln axial formschlüssig geeignete Verriegelungsausnehmung 20' ist in Form einer umlaufenden Kreisringradialnut ausgebildet. Es erfolgt keine Drehmitnahme des Einsteckendes 3'.

    [0023] Nach Fig. 3 sind im Unterschied zu Fig. 1 der axial überstehende Döpper 8 und die einseitig offene Aufnahmehülse 6' zusammen einteilig aus einem Stück und Material ausgebildet. Die Drehmitnahme des Einsteckendes 3 in der Aufnahmehülse 6' (ohne Drehmitnahmestege 12 aus Fig. 1) erfolgt ausschliesslich mit den Verriegelungselementen 7 und den dazu formschlüssigen Verriegelungsausnehmungen 20 des Einsteckendes 3.


    Ansprüche

    1. Eine Handwerkzeugmaschine, mit welcher zumindest teilweise ein Werkzeug (2) längs einer Schlagachse (A) schlagend antreibbar ist, mit einer Schlagwerkzeugaufnahme (4) und einer Arbeitsspindel (5), in welcher eine zumindest einseitig offene Aufnahmehülse (6, 6') drehfest sowie axial begrenzt beweglich gelagert ist, in der zumindest ein Verriegelungselement (7) für ein In die Aufnahmehülse (6, 6') einführbares Einsteckende (3, 3') des Werkzeuges (2) radial versetzbar gelagert ist, wobei die Aufnahmehülse (6, 6') an einem Ende durch einen in ihr festgelegten, axial überstehenden Döpper (8) verschlossen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Döpper (8) durch eine elastische Zwischenschicht (22) in der Aufnahmehülse (6') elastisch festgelegt ist.
     
    2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die werkzeugseitige Stirnseite (9) des Döppers (8) ballig ausgebildet ist.
     
    3. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmehülse (6, 6') maschinenseitig radial aussen, sich axial und radial ersteckende Drehmitnahmeflügel (10) ausbildet, welche in passend zugeordnete Spindelnuten (11) der Arbeitsspindel (5) eingreifen.
     
    4. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmehülse (6) radial innen, sich axial und radial ersteckende Drehmitnahmestege (12) ausbildet, in welche passend zugeordnete Drehmitnahmenuten (13) des Einsteckendes (3) eingreifen.
     
    5. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahmehülse (6, 6') zumindest ein Verriegelungselement (7) radial versetzbar gelagert ist.
     
    6. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verriegelungselement (7) radial aussen ein versetzbares Arretiermittel (15) zugeordnet ist.
     
    7. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretiermittel (15) über ein Federmittel (16) federnd gegen die Aufnahmehülse (6, 6') vorgespannt ist.
     
    8. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die begrenzt axial bewegliche Aufnahmehülse (6, 6') gegenüber der Arbeitsspindel (5) mit einem Dichtmittel (17) staubdicht abgedichtet ist.
     
    9. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (17) mit einen Ende an einem Federtopf (18) befestigt ist, der selbst staubdicht an der Aufnahrnehülse (6, 6') fixiert ist.
     


    Claims

    1. A hand tool machine, with which at least partly a tool (2) may be driven striking along a striking axis (A), with a striking tool holder (4) and a work spindle (5), in which a holding sleeve (6, 6'), which Is open on at least one side, Is mounted so that it is torsionally rigid and may only move axially In a limited way, In which at least one locking element (7) for a shank (3, 3') of the tool (2), which may be inserted into the holding sleeve (6, 6'), is mounted so that it may be moved radially, In which the holding sleeve (6, 6') Is closed at one end by an axially projecting riveting set (8), which is set in it, characterised In that the riveting set (8) Is set in the holding sleeve (6') elastically by an elastic intermediate layer (22).
     
    2. Hand tool machine according to claim 1, characterised In that the front (9) of the riveting set (8) on the tool side Is convex.
     
    3. Hand tool machine according to one of claims 1 or 2, characterised in that on the machine side the holding sleeve (6, 6') forms rotary driving blades (10), extending axially and radially and radially outwards, which engage In suitably allocated spindle grooves (11) of the work spindle (5).
     
    4. Hand tool machine according to one of claims 1 to 3, characterised In that the holding sleeve (6) forms rotary driving studs (12), extending axially and radially and radially outwards, In which suitably allocated rotary driving grooves (13) of the shank (3) engage.
     
    5. Hand tool machine according to one of claims 1 to 4, characterised In that at least one locking element (7) is mounted so that It may be moved radially In the holding sleeve (6, 6').
     
    6. Hand tool machine according to one of claims 1 to 5, characterised In that a locating means (15), which may be moved, is allocated to the locking element (7) radially outwards.
     
    7. Hand tool machine according to claim 6, characterised in that the locating means (15) Is pretensioned against the holding sleeve (6, 6') through a means of spring loading (16).
     
    8. Hand tool machine according to one of claims 1 to 7, characterised in that the holding sleeve (6, 6'), which may move axially in a limited way, is sealed in a dustproof way with a sealant (17) In respect of with the work spindle (5).
     
    9. Hand tool machine according to claim 8, characterised In that the sealant (17) is fastened with one end to a spring cap (18), which itself is fixed to the holding sleeve (6, 6') In a dustproof way.
     


    Revendications

    1. Machine-outil manuelle au moyen de laquelle un outil (2) peut être entraîné, au moins partiellement, de manière percutante le long d'un axe de percussion (A), comportant un porte-outil de percussion (4) et une broche de travail (5), dans laquelle une douille de réception (6, 6') ouverte au moins d'un côté est montée non rotative et axialement mobile de manière limitée, dans laquelle au moins un élément de verrouillage (7) pour une tige (3, 3') de l'outil (2) pouvant être introduite dans la douille de réception (6, 6') est supporté de manière à pouvoir être déplacé radialement, dans laquelle la douille de réception (6, 6') est fermée à une extrémité par une enclume (8) bloquée dans la douille et faisant axialement saillie,
    caractérisée en ce que l'enclume (8) est élastiquement bloquée dans la douille de réception (6') par une couche intermédiaire élastique (22).
     
    2. Machine-outil manuelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face avant côté outil (9) de l'enclume (8) est formée convexe.
     
    3. Machine-outil manuelle selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la douille de réception (6, 6') forme, côté machine, des ailettes de transmission de rotation (10) radialement externes, s'étendant axialement et radialement, lesquelles ailettes s'engagent dans des rainures de broche (11) de la broche de travail (5) associées de manière correspondante.
     
    4. Machine-outil manuelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la douille de réception (6) forme des nervures de transmission de rotation (12) radialement intérieures, s'étendant axialement et radialement, dans lesquelles s'engagent des rainures de transmission de rotation (13) de la tige (3) associées de manière correspondante.
     
    5. Machine-outil manuelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'au moins un élément de verrouillage (7) est monté dans la douille de réception (6, 6') de manière à pouvoir être déplacé radialement.
     
    6. Machine-outil manuelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que des moyens d'arrêt mobiles (15) sont associés à l'élément de verrouillage (7) radialement vers l'extérieur.
     
    7. Machine-outil manuelle selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens d'arrêt (15) sont préchargés par des moyens à ressort (16) faisant ressort contre la douille de réception (6, 6').
     
    8. Machine-outil manuelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la douille de réception (6, 6') axialement mobile de manière limitée est rendue étanche aux poussières contre la broche de travail (5) par des moyens d'étanchéité (17).
     
    9. Machine-outil manuelle selon la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens d'étanchéité (17) sont fixés avec une extrémité sur une cuvette de ressort (18) elle-même fixée de manière étanche aux poussières sur la douille de réception (6, 6').
     




    Zeichnung














    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente