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Title:
POWERED HAND TOOL COMPRISING A CLAMPING DEVICE FOR A TOOL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/102605
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a powered hand tool (10) comprising a work spindle (12) for driving a tool (68) that can be fixed between a retaining section (36) located at a tool-facing end of the work spindle (12) and a fastening element (38), a mechanism (24) for moving the fastening element (38) between a released position in which the fastening element (38) can be removed from the work spindle (12) and a clamping position in which the fastening element (38) is braced against the retaining section (36) with the aid of a spring element (48).

Inventors:
POLLAK ROLAND (DE)
ZIEGLER ROLF (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/003794
Publication Date:
November 03, 2005
Filing Date:
April 12, 2005
Export Citation:
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Assignee:
FEIN C & E GMBH (DE)
POLLAK ROLAND (DE)
ZIEGLER ROLF (DE)
International Classes:
B24B45/00; B27B5/32; (IPC1-7): B24B45/00
Foreign References:
EP0152564A21985-08-28
EP0650805A11995-05-03
DE4122320A11992-01-23
US20020170408A12002-11-21
Attorney, Agent or Firm:
Gahlert, Stefan (Weller & Partner Postfach 105462, Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Kraftgetriebenes Handwerkzeug (10) mit einer Arbeitsspin¬ del (12) zum Antrieb eines Werkzeugs (68) , wobei das Werk¬ zeug (68) zwischen einem Halteabschnitt (36) an einem werkzeugseitigen Ende der Arbeitsspindel (12) und einem Befestigungselement (38) fixierbar ist, mit einer Ver¬ schiebeeinrichtung (24) zur Verschiebung des Befestigungs¬ elementes (38) zwischen einer Lösestellung, in der das Be¬ festigungselement (38) von der Arbeitsspindel (12) lösbar ist, und einer Spannstellung, in der das Befestigungsele¬ ment (38) gegen den Halteabschnitt (36) durch ein Feder¬ element (48) gespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (38) einen in die Arbeitsspindel (12) einschiebbaren Spannschaft (42) aufweist, der in der Spannstellung durch einen Verschluss (54) innerhalb der Arbeitsspindel (12) gehalten ist und in der Lösestellung abnehmbar ist.
2. Handwerkzeug (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Spannschaft (42) des Befestigungselementes (38) und an dem Verschluss (54) Formschlusselemente (44, 63) zur formschlüssigen Festlegung des Spannschaftes (42) in der Spannstellung vorgesehen sind.
3. Handwerkzeug (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Verschluss (54) radial bewegliche Klemmstücke (62) aufweist.
4. Handwerkzeug (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (54) eine Hülse (56) aufweist, an der die Kleiranstücke (62) radial verschieblich gehalten sind.
5. Handwerkzeug (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Klemmstücke (62) durch das Federelement (48) in Radialrichtung zur Mitte hin vorgespannt sind.
6. Handwerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmstücke (62) in Aus¬ nehmungen (76, 78, 80) der Hülse (56) gehalten sind.
7. Handwerkzeug (10) nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Klemmstücke (62) an ihrer dem Werk¬ zeug (68) zugewandten Seite Schrägflächen (70) aufweisen, die mit Schrägflächen (72) an der Hülse (56) derart zusam¬ menwirken, dass eine Bewegung der Hülse (56) gegen die Schrägflächen (70) der Klemmstücke (62) eine Beaufschla¬ gung der Klemmstücke (62) zur Mitte hin bewirkt.
8. Handwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Hülse (56) durch das Feder¬ element (48) in Axialriσhtung in Richtung auf die Schlie߬ stellung vorgespannt ist.
9. Handwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, da¬ durch gekennzeichnet, dass an der Arbeitsspindel (12) ein Ausstoßer (46) in Form einer an der Arbeitsspindel (12) starr befestigten Hülse vorgesehen ist, der eine Bewegung der Klemmstücke (62) in Axialrichtung werkzeugseitig be¬ grenzt.
10. Handwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Klemmstücke (62) und durch Nasen (74) gegen ein Herausfallen aus der Hülse (56) zur Mitte hin gesichert sind.
11. Handwerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsspindel (12) ein Spindelrohr (14) und einen Lagerzapfen (16) aufweist, die miteinander fest verbindbar sind, vorzugsweise miteinander verschraubbar sind, und die einen Hohlraum begrenzen, in¬ nerhalb dessen der Verschluss (54) und vorzugsweise das Federelement (48) aufgenommen ist.
12. Handwerkzeug (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich¬ net, dass der Lagerzapfen (16) in Axialrichtung von einem Druckstück (50) durchsetzt ist, über das der Verschluss (54) gegen die Kraft des Federelementes (48) axial ver¬ schiebbar ist.
13. Handwerkzeug (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Verschiebeeinrichtung (24) einen mittels ei¬ nes Spannhebels (28) betätigbaren Exzenter (26) aufweist, der auf ein axiales Ende (66) des Druckstückes (50) wirkt.
14. Handwerkzeug (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich¬ net, dass der Exzenter (26) derart selbsthemmend ausgebil¬ det ist, dass eine selbsttätige Bewegung des Spannhebels (28) aus der Lösestellung in die Spannstellung verhindert ist.
15. Handwerkzeug (10) nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (50) in der Spannstel¬ lung durch den Lagerzapfen (16) in einer Endstellung be¬ grenzt gehalten ist, in der die Verschiebeeinrichtung (24) einen axialen Abstand vom Druckstück (50) einhält.
16. Handwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (50) mit der Hülse (56) verschraubbar ist.
17. Handwerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmstücke (62) von ei¬ nem Spannelement (67), vorzugsweise in Form eines ORings oder dgl., an ihren Außenflächen umschlossen und zur Mitte hin vorgespannt sind.
18. Handwerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsspindel (12) mit einem Oszillationsantrieb (34, 88) zum oszillierenden An¬ trieb um ihre Längsachse (32) gekoppelt ist.
19. Handwerkzeug (10) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Arbeitsspindel (12) mit einer Schwinggabel (34) verbunden ist, die mit einem Exzenter (88) zum oszil¬ lierenden Antrieb der Arbeitspindel (12) zusammenwirkt.
20. Handwerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (48) als Schraubenfederr als Tellerfeder oder als Gummifeder ausge¬ bildet ist.
21. Handwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 20, da¬ durch gekennzeichnet, dass am Spannschaft (42) des Befes¬ tigungselementes (38) ein verzahnter Abschnitt (44) vorge¬ sehen ist, der mit einer zugeordneten Verzahnung (63) an den Klemmstücken (62) zusammenwirkt.
22. Handwerkzeug (10) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich¬ net, dass der verzahnte Abschnitt (44) sich jeweils in Um fangsrichtung erstreckende Zahnspitzen mit dreieckförmigem Querschnitt und einem Spitzenwinkel von mehr als 90° auf¬ weist.
23. Handwerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Klemmstück (62) durch eine sich am Druckstück abstützende Feder (64) in Werk¬ zeugrichtung vorgespannt ist.
24. Handwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, da¬ durch gekennzeichnet, dass am Spannschaft (42) ein Gewin¬ deabschnitt vorgesehen ist, der mit zugeordneten Gewinde¬ ausschnitten an den Klemmstücken (62) zusammenwirkt.
25. Handwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, da¬ durch gekennzeichnet, dass der Spannschaft (42) einen ko¬ nischen Abschnitt aufweist, der mit entsprechend geformten Klemmstücken (62) einen Formschluss bildet. 23 21 Handwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 20, da¬ durch gekennzeichnet, dass am Spannschaft (42) des Befes¬ tigungselementes (38) ein verzahnter Abschnitt (44) vorge¬ sehen ist, der mit einer zugeordneten Verzahnung (63) an den Klemmstücken (62) zusammenwirkt.
26. 22 Handwerkzeug (10) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich¬ net, dass der verzahnte Abschnitt (44) sich jeweils in Um fangsrichtung erstreckende Zahnspitzen mit dreieckförmigem Querschnitt und einem Spitzenwinkel von mehr als 90° auf¬ weist.
27. 23 Handwerkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Klemmstück (62) durch eine sich am Druckstück abstützende Feder (64) in Werk¬ zeugrichtung vorgespannt ist.
28. 24 Handwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, da¬ durch gekennzeichnet, dass am Spannschaft (42) ein Gewin¬ deabschnitt vorgesehen ist, der mit zugeordneten Gewinde¬ ausschnitten an den Klemmstücken (62) zusammenwirkt.
29. 25 Handwerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, da¬ durch gekennzeichnet, dass der Spannschaft (42) einen ko¬ nischen Abschnitt aufweist, der mit entsprechend geformten Klemmstücken (62) einen Formschluss bildet.
Description:
Kraftqetrieben.es Handwerkzeug mit Spanneinrichtunq für ein Werkzeug

Die Erfindung betrifft ein kraftgetriebenes Handwerkzeug mit einer Arbeitsspindel zum Antrieb eines Werkzeugs, wobei das Werkzeug zwischen einem Halteabschnitt an einem werkzeugseiti- gen Ende der ArbeitsSpindel und einem Befestigungselement fi¬ xierbar ist, mit einer Verschiebeeinrichtung zur Verschiebung des Befestigungselementes zwischen einer Lösestellung, in der das Befestigungselement von der Arbeitsspindel lösbar ist, und einer Spannstellung, in der das Befestigungselement gegen den Halteabschnitt durch ein Federeleiuent gespannt ist.

Ein derartiges kraftgetriebenes Handwerkzeug mit einer Spann¬ einrichtung zum manuellen Spannen eines Werkzeugs ist aus der EP 0 152 564 Bl bekannt. Bei dem bekannten Handwerkszeug handelt es sich um einen Win¬ kelschleifer, der eine hohl ausgebildete Antriebswelle mit einer darin verschiebbar gelagerten Spindel aufweist, die mit¬ tels einer Spanneinrichtung zwischen einer Spannstellung und einer Lösestellung verschiebbar ist. In der Spannstellung kann ein Werkzeug, bspw. eine Schleifscheibe, mit Hilfe einer Mutter gegen einen Befestigungsabschnitt gespannt und nach Bewegen der Spanneinrichtung in die Spannstellung unter Federkraft gehalten werden. Da die Verschiebeeinrichtung in der Lösestellung ein Verschieben der Spindel gegen die Kraft einer Feder bewirkt, kann die Mutter in der Lösestellung ohne zur Hilfenahme eines Werkzeugs abgeschraubt werden, um das Werkzeug zu wechseln.

Eine derartige Spannvorrichtung ermöglicht zwar grundsätzlich ein werkzeugloses Spannen eines Werkzeuges an der Antriebswelle eines Handwerkzeuges, jedoch ist eine solche Spannvorrichtung lediglich zum Spannen von rotierend angetriebenen Werkzeugen geeignet. Wird dagegen das Werkzeug von einem Oszillation¬ santrieb um die Längsachse der Arbeitsspindel hin- und heros¬ zillierend angetrieben, so ergeben sich große, stoßartige Dreh¬ momente in beiden Drehrichtungen mit hoher Dynamik, so dass mit der bekannten Spanneinrichtung keine ausreichend sichere Span¬ nung des Werkzeuges gewährleistet werden kann.

Aus der DE 198 24 387 Al ist ein weiteres kraftgetriebenes Handwerkzeug bekannt, dass eine oszillierend angetriebene Ar¬ beitsspindel zum Antrieb des Werkzeuges aufweist, wobei das Werkzeug an der Arbeitsspindel zwischen einem Halteabschnitt der Arbeitsspindel und einem Befestigungsflansch fixierbar ist, der mit einem Spannanker starr verbunden ist. Der Spannanker kann mittels einer spannzangenartigen Klemmwirkung, mittels eines Federrings oder O-Rings, mittels Magnetkraft oder mittels einer federbeaufschlagten Rollkörperverriegelung an der Ar¬ beitsspindel gehalten sein.

Grundsätzlich sind die verschiedenen aus diesem Dokument be¬ kannten Lösungen zwar zum werkzeuglosen Spannen eines Werkzeu¬ ges an der Arbeitsspindel geeignet, jedoch hat sich gezeigt, dass auch hierbei die erzielbaren Spannkräfte für zahlreiche Anwendungsfälle nicht ausreichend sind.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein kraftge¬ triebenes Handwerkzeug zu schaffen, das eine Befestigung eines Werkzeuges an der Arbeitsspindel auf einfache und zuverlässige Weise ermöglicht, ohne das hierzu ein Hilfswerkzeug, wie etwa ein Schraubenschlüssel oder dergleichen benutzt werden muss. Hiermit soll eine hohe Spannkraft erzielbar sein, die ausrei¬ chend ist, um auch bei starken Belastungen, wie sie etwa bei oszillierend angetriebenen Geräten auftreten, eine zuverlässige und sichere Spannung des Werkzeuges zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird bei einem kraftgetriebenen Handwerkzeug gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Be¬ festigungselement einen in die Arbeitsspindel einschiebbaren Spannschaft aufweist, der in der Spannstellung durch einen Verschluss innerhalb der Arbeitsspindel gehalten ist und in der Lösestellung abnehmbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen ge¬ löst. Erfindungsgemäß ermöglicht die Verschiebeeinrichtung eine voll¬ ständige Entkopplung zwischen der Aufbringung der Spannkraft durch das Federelement und zwischen der Bewegung der Arbeits¬ spindel. In der Spannstellung bewegt sich das Federelement, von dem die Spannkraft aufgebracht wird, gemeinsam mit der Arbeits¬ spindel, so dass durch eine entsprechende Dimensionierung des Federelementes eine hohe Spannkraft aufgebracht werden kann. Da der Verschluss zur Festlegung des in die Arbeitsspindel ein¬ schiebbaren Spannschaftes innerhalb der Arbeitsspindel selbst aufgenommen ist, ist es ferner ermöglicht, die Verschiebeein¬ richtung vollständig von der Arbeitsspindel zu entkoppeln, so dass in der Spannstellung keinerlei Kontakt zwischen Arbeits¬ spindel und Verschiebeeinrichtung besteht. Auf diese Weise werden Reibungskräfte vermieden und ein Lösen der Spannung auch bei starken, stoßartigen und oszillierenden Belastungen verhin¬ dert.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind am Spann¬ schaft des Befestigungselementes und an dem Verschluss Form¬ schlusselemente zur formschlüssigen Festlegung des Spannschaf¬ tes in der Spannstellung vorgesehen.

Durch die Verwendung von Formschlusselementen wird eine noch höhere Sicherheit gegen das Lösen der Spannung unter starken Belastungen gewährleistet.

Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung weist der Ver¬ schluss radial bewegliche Klemmstücke auf.

Auf diese Weise kann eine hohe Spannkraft erzielt werden. Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführung weist der Ver¬ schluss eine Hülse auf, an der die Klemmstücke radial ver¬ schieblich gehalten sind.

Hierbei sind die Klemmstücke vorzugsweise durch das Federele¬ ment in Radialrichtung zur Mitte hin vorgespannt.

Die Klemmstücke, von denen vorzugsweise drei oder mehr Klemm¬ stücke in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander vorgesehen sind, sind vorzugsweise in Ausnehmungen der Hülse gehalten.

In vorteilhafter Weiterbildung dieser Ausführung weisen die Klemmstücke an ihrer dem Werkzeug zugewandten Seite Schrägflä¬ chen auf, die mit Schrägflächen an der Hülse derart zusammen¬ wirken, dass eine Bewegung der Hülse gegen die Schrägflächen der Klemmstücke eine Beaufschlagung der Klemmstücke zur Mitte hin bewirkt.

Durch diese Maßnahmen wird mit einfachen Mitteln eine zuverläs¬ sige und robuste Umsetzung einer von einem Federelement axial aufgebrachten Spannkraft in eine radiale Spannkraft zur Festle¬ gung des Spannschaftes des Befestigungselementes ermöglicht.

Hierbei ist zweckmäßigerweise die Hülse durch das Federelement in Axialrichtung in Richtung auf die Schließstellung vorge¬ spannt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an der Arbeitsspindel ein Ausstoßer in Form einer an der Arbeitsspindel starr befestigten Hülse vorgesehen, der eine Bewegung der Klemmstücke in Axialrichtung werkzeugseitig be¬ grenzt. Durch diese Maßnahme wird ein sicheres Öffnen der Klemmstücke gewährleistet, wenn das Befestigungselement zum Wechseln des Werkzeuges aus der Arbeitsspindel in der Lösestellung herausge¬ zogen werden soll.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung sind die Klemmstü¬ cke durch Nasen gegen ein Herausfallen aus der Hülse zur Mitte hin gesichert.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Arbeitsspindel ein Spindelrohr und einen Lagerzapfen auf, die miteinander fest verbindbar sind, vorzugsweise miteinander verschraubbar sind, und die einen Hohlraum begrenzen, innerhalb dessen der Verschluss und vorzugsweise das Federelement aufge¬ nommen sind.

Auf diese Weise ist ein kompakter Aufbau gewährleistet, der gegen nachteilige Einflüsse von außen geschützt ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Lager¬ zapfen in Axialrichtung von einem Druckstück durchsetzt, über das der Verschluss gegen die Kraft des Federelementes axial verschiebbar ist.

Hierbei weist die Verschiebeeinrichtung vorzugsweise einen mittels eines Spannhebels betätigbaren Exzenter auf, der auf ein axiales Ende des Druckstückes wirkt.

Mit diesen Maßnahmen wird auf einfache und zuverlässige Weise eine axiale Verschiebung zwischen der Spannstellung und der Lösestellung ermöglicht. Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist der Exzenter derart selbstheinmend ausgebildet, dass eine selbsttätige Bewe¬ gung des Spannhebels aus der Lösestellung in die Spannstellung verhindert ist.

Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass eine unbeab¬ sichtigte Bewegung der Verschiebeeinrichtung aus der Lösestel¬ lung unter der Wirkung des Federeleπientes in die Spannstellung erfolgt. Eine etwaige Gefährdung durch ein schnelles Bewegen aus der Lösestellung in die Spannstellung unter der Wirkung des Federelementes ist somit ausgeschlossen.

Das Druckstück ist in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung in der Spannstellung durch den Lagerzapfen in einer Endstellung begrenzt gehalten, in der die Verschiebeeinrichtung einen axia¬ len Abstand vom Druckstück einhält.

Auf diese Weise werden Reibungskräfte während des Betriebes vermieden und nachteilige Einflüsse, die zu einem Lösen der Spannung führen könnten, ausgeschaltet.

Das Druckstück ist vorzugsweise mit der Hülse verschraubbar.

Auf diese Weise kann eine einfache Montage der Klemmstücke an der Hülse erreicht werden.

Die Klemmstücke sind vorzugsweise von einem Spannelement, vor¬ zugsweise in Form eines O-Rings oder dergleichen an ihren Au¬ ßenflächen umschlossen und zur Mitte hin vorgespannt. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass bereits beim Einschie¬ ben des Befestigungselementes in die Arbeitsspindel eine ras¬ tende Verbindung zwischen dem Spannschaft des Befestigungsele¬ mentes und den Klemmstücken erreicht werden kann.

Wie vorstehend bereits erwähnt, ist die Arbeitsspindel vorzugs¬ weise mit einem Oszillationsantrieb zum oszillierenden Antrieb um ihre Längsachse gekoppelt.

Hierzu kann die Arbeitsspindel mit einer Schwinggabel verbunden sein, die mit einem Exzenter zum oszillierenden Antrieb der Arbeitsspindel zusammenwirkt.

Das Federelement sollte vorzugsweise derart dimensioniert sein, dass sich eine hohe Spannkraft ergibt, die für alle Anwendungs¬ fälle ausreichend ist. Hierzu kann das Federelement als Schrau¬ benfeder, als Tellerfeder oder als anders geartete Feder, bspw. als Gummifeder, ausgebildet sein.

Für eine formschlüssige Festlegung des Befestigungselementes in der Spannstellung ist vorzugsweise am Spannschaft des Befesti¬ gungselementes ein verzahnter Abschnitt vorgesehen, der mit einer zugeordneten Verzahnung an den Klemmstücken zusammen¬ wirkt.

Hierbei weist der verzahnte Abschnitt vorzugsweise sich jeweils in Umfangsrichtung erstreckende Zahnspitzen mit dreieckförmigem Querschnitt und einem spitzen Winkel von mehr als 90° auf.

Auf diese Weise wird gewährleistet, dass sich die formschlüssi- ge Verbindung zwischen Klemmstücken und Befestigungselement in der Lösestellung leicht wieder aufheben lässt, um das Befesti- gungselement aus der Arbeitsspindel herauszuziehen.

Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist jedes Klemm- stück durch eine sich am Druckstück abstützende Feder in Werk¬ zeugrichtung vorgespannt.

Hierdurch wird eine korrekte Positionierung der Klemmstücke gewährleistet.

In alternativer Ausführung der Erfindung kann am Spannschaft ein Gewindeabschnitt vorgesehen sein, der mit zugeordneten Gewindeausschnitten an den Klemmstücken zusammenwirkt.

Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung weist der Spann¬ schaft einen konischen Abschnitt auf, der mit entsprechend geformten Klemmstücken einen Formschluss bildet.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nach¬ stehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Figur 1 ein erfindungsgemäßes Handwerkzeug mit einem Oszilla¬ tionsantrieb im Bereich des Getriebekopfes in ge- schnittener Darstellung in der Lösestellung des Be¬ festigungselementes;

Figur 2 das Handwerkzeug gemäß Fig. 1 in der Spannstellung;

Figur 3 einen vergrößerten Ausschnitt auf Fig. 1 im Bereich eines Klemmteiles;

Figur 4 eine vergrößerte Explosionsdarstellung der Hülse mit einem zugeordneten Klemmteil und

Figur 5 eine vergrößerte Darstellung der Schwinggabel des Oszillationsantriebes nebst zugeordnetem Exzenter und Antriebswelle.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes kraftgetriebenes Handwerk¬ zeug im Bereich seines Getriebekopfes geschnitten dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet. Bei dem Handwerk¬ zeug 10 handelt es sich um einen Oszillationsantrieb zum oszil¬ lierenden Antrieb eines Werkzeuges mit kleinem Verschwenkwinkel und hoher Frequenz um die Längsachse 32 einer Arbeitsspindel 12. Derartige Oszillationsantriebe werden verwendet, um zahl¬ reiche Spezialarbeiten auszuführen, wozu u.a. das Austrennen von Kraftfahrzeug-Scheiben mittels eines oszillierend angetrie¬ benen Messers gehören, das Sägen mit oszillierend angetriebenen Sägemessern, das Schleifen und vieles mehr.

Im Gegensatz zu rotierenden Arbeitsspindein treten bei oszil¬ lierend angetriebenen Arbeitsspindeln große stoßartige Drehmo¬ mente in beide Drehrichtungen mit hoher Dynamik auf. Dadurch sind sehr hohe Spannkräfte (bei relativ kleinem Bauraum) und eine robuste, spielfreie Mechanik notwendig, um den Halt der Werkzeuge an der Arbeitsspindel unter allen Betriebsbedingungen sicherstellen zu können.

Diese Forderungen werden bei dem erfindungsgemäßen Handwerkzeug mit einem besonderem Spannsystem erfüllt, wobei gleichzeitig ein schnelles Spannen und Lösen eines Werkzeuges ohne zur HiI- fenahme eines Hilfswerkzeuges ermöglicht ist.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Arbeitsspindel 12 wird von einer Schwinggabel 34 um ihre Längsachse 32 oszillierend angetrieben. Hierzu ist gemäß Fig. 5 ein Exzenter 88 vorgese¬ hen, der zwischen zwei Gleitflächen 84, 86 der Schwinggabel eingeschlossen ist von einer rotierend angetriebenen Antriebs¬ welle 90 angetrieben wird. So wird die rotierende Antriebsbewe¬ gung in ein oszillierende Bewegung um die Längsachse 32 der Arbeitsspindel 12 umgesetzt, und zwar mit einem Verschwenkwin- kel in der Größenordnung zwischen etwa 0,5 und 7° und mit einer Frequenz, die etwa zwischen. 10000 und 25000 Oszillationen pro Minute einstellbar sein kann.

Die Arbeitsspindel 12 ist zweiteilig ausgebildet und weist ein im Wesentlichen topfförmig geformtes Spindelrohr 14 auf, das mit einem Lagerzapfen 16 über ein Gewinde 18 verschraubbar ist. Die Arbeitsspindel 12 ist mittels eines Lagers 20 am Lagerzap¬ fen 16 und mittels eines Lagers 22 am Spindelrohr 14 gelagert. Zur Befestigung eines Werkzeugs 68 (Fig. 2) dient ein Halteab- schnitt 36 am äußeren Ende des Spindelrohrs 14, gegen das ein Befestigungselement 38 mittels eines Flanschabschnittes 40 verspannbar ist. Das Befestigungselement 38 weist einen Spann¬ schaft 42 auf, der durch eine zentrale Öffnung des Halteab- Schnittes 36 hindurch in die Arbeitsspindel 12 einschiebbar und mit Hilfe eines insgesamt mit der Ziffer 54 bezeichneten Ver¬ schlusses formschlüssig fixierbar ist. Hierbei wird die Spann¬ kraft durch ein Federelement 48 in Form einer Schraubenfeder aufgebracht, die innerhalb des Spindelrohrs 14 zwischen dem Halteabschnitt 36 und dem Verschluss 54 eingespannt ist, um den Verschluss 56 in Axialrichtung vom Halteabschnitt 36 weg vorzu¬ spannen, so dass das Werkzeug 68 zwischen dem Halteabschnitt 36 des Spindelrohrs 14 und dem Flanschabschnitt 40 des Befesti¬ gungselementes 38 fest eingespannt ist.

Zwecks eines schnellen Werkzeugwechsels ohne zur Hilfenahme eines Hilfswerkzeuges ist der Verschluss 54 zwischen einer in Fig. 1 dargestellten Lösestellung und einer in Fig. 2 darge¬ stellten Spannstellung mittels einer Verschiebeeinrichtung 24 axial verschiebbar. Hierzu ist der Verschluss 54 zwischen einem Druckstück 50 und dem Federelement 48 durch die Federkraft beaufschlagt gehalten. Das Druckstück 50 liegt in der Spann¬ stellung formschlüssig in einer entsprechend geformten Ausneh- mung des Lagerzapfens 16 an und steht mit seinem zylindrischen Schaft durch eine zentrale Bohrung des Lagerzapfens 16 nach außen hervor. Die Verschiebeeinrichtung 24 weist einen Exzenter 26 auf, der mittels in Fig. 1 lediglich gestrichelt angedeute¬ ten Spannhebels 28 um eine Exzenterachse 30 verschwenkbar ist. In der Spannstellung gemäß Fig. 2 besteht ein Abstand zwischen der äußeren Stirnfläche 66 des Druckstückes 50 und der gegenü¬ berliegenden Andruckfläche 27 des Exzenters 26. In der Spann¬ stellung ist somit das Druckstück 50 und damit die gesamte Arbeitsspindel 12 von der Verschiebeeinrichtung 24 entkoppelt, so dass keinerlei Reibungskräfte während des Betriebes auf die Arbeitsspindel 12 übertragen werden können. Wird dagegen der Spannhebel 28 aus der in Fig. 2 gezeigten Spannstellung nach vorn in die Lösestellung gemäß Fig. 1 verschwenkt, so gelangt die Andruckfläche 27 des Exzenters 26 in Kontakt mit der Stirn¬ fläche 66 des Druckstückes und verschiebt das Druckstück 50 entgegen der Wirkung des Federelernentes 48 in Richtung auf das Werkzeug 68, wodurch der Verschluss 54 nach außen geschoben wird und das Befestigungselement 38 freigibt, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird.

Der Verschluss 54 weist eine Hülse 56 auf, deren Form aus Fig. 4 näher zu ersehen ist. Diese Hülse wirkt mit drei Klemm- stücken 62 zusammen, von denen lediglich eines in den Figuren dargestellt ist. Die Klemmstücke 62 sind in entsprechend ge¬ formten Ausnehmungen 76, 78, 80 der Hülse 56 gehalten. Die Klemmstücke 62 weisen an ihrer dem Werkzeug 68 zugewandten Seite jeweils eine Schrägfläche 70 auf, die auf einer Schräg¬ fläche 72 gleicher Neigung an der Hülse 56 gleiten kann. An ihrer zur Mitte hin zugewandten Seite sind die Klemmstücke 62 jeweils mit einer Verzahnung 63 versehen, die mit einem ent¬ sprechend geformten verzahnten Abschnitt 44 am Spannschaft 42 des Befestigungselementes 38 zusammenwirkt. Um ein Herausfallen der Klemmstücke 62 aus der Hülse 56 zur Mitte hin zu verhin¬ dern, sofern das Befestigungselement 38 herausgezogen wird, weisen die Klemmstücke 62 seitliche Hasen 74 auf, die in ent¬ sprechend geformte Vertiefungen 82 der Hülse 56 eingreifen. Jedes Klemmstück 62 weist an seiner dem Druckstück 50 zugewand¬ ten Seite eine Axialbohrung 65 auf, innerhalb derer eine Feder 64 aufgenommen ist, die etwa als Spiralfeder ausgebildet sein kann und die einem Andruck der Klemmstücke 62 in Richtung auf das Werkzeug 68 dient. Die Hülse 56 ist über drei Schrauben, von denen in den Figuren 1 und 2 eine mit 58 bezeichnete zu sehen ist, mit dem Druckstück 50 verschraubt. Die Schrauben 58 sind durch entsprechend geformte Bohrungen des Druckstückes 50 hindurch in zugeordnete Gewindesacklöcher 60 in der Hülse ein¬ geschraubt. Dieser zweiteilige Aufbau dient zur Montage der Klemmstüσke 62 in den zugeordneten Öffnungen 76, 78, 80 der Hülse 56.

Die Funktionsweise des Handwerkzeuges 10 zum Spannen bzw. Lösen eines Werkzeuges 68 wird im Folgenden beschrieben.

In der in Fig. 1 gezeigten Lösestellung ist der Spannhebel 28 bis zum Anschlag nach vorne (entgegen dem Uhrzeigersinn) ge¬ neigt, so dass das Druckstück 50 über die Andruckfläche 27 des Exzenters 26 um einen gewissen Betrag axial verschoben ist. In dieser Stellung ist die Einspannung eines Werkzeugs zwischen dem Halteabschnitt 36 und dem Flanschabschnitt 40 des Befesti- gungseleπientes 38 aufgehoben. Die Klemmstücke 62 sind in dieser Stellung gemeinsam mit dem Befestigungselement 38 axial in Richtung zum Werkzeug 68 hin verschoben und sind in einer End¬ position gehalten, die durch einen Ausstoßer 46 vorgegeben ist. Bei dem Äusstoßer 46 handelt es sich um eine zylindrische Hül¬ se, die in die zentrale Öffnung am Ende des Spindelrohrs 14 durch eine Presspassung eingesetzt ist oder in diese eingeklebt ist. Durch den Ausstoßer 46 wird die axiale Bewegung der Klemm¬ stücke 62 bei Verschiebung des Druckstückes 50 in axiale Rich¬ tung begrenzt, wenn die Klemmstücke mit ihren äußeren Enden, wie in Fig. 1 dargestellt, auf die Stirnfläche des Ausstoßers 46 auftreffen. Bei der weiteren Bewegung des Exzenters 26 bis in die in Fig. 1 gezeichnete Endposition ergibt sich somit ein Abstand zwischen den Schrägflächen 70 und 72 der Klemmstücke 62 und der Hülse 56. So können die Klemmstücke 62 beim ansσhlie- ßenden Herausziehen des Befestigungselementes 38 radial nach außen ausweichen und somit den verzahnten Abschnitt 44 des Spannschaftes 42 freigeben. Diese Situation ist aus der vergrö¬ ßerten Ausschnittdarstellung in Fig. 3 näher ersichtlich. Die Klemmstücke 62 sind hierbei mit ihrem werkzeugseitigen Ende jeweils auf der Stirnfläche des Ausstoßers 46 gehalten und können bei Herausziehen des Befestigungselementes 38 mit ihrer Verzahnung nach außen hin ausweichen. Auf der vergrößerten Darstellung gemäß Fig. 3 ist zusätzlich noch ein (in den Fig. 1 und 2 nicht dargestelltes) Spannelement 67 in Form eines O- Rings gezeigt, durch das die Klemmstücke 62 an ihrer Außenflä¬ che umschlossen sind und somit zur Mitte hin mit einer geringen Vorspannkraft gehalten sind.

In der Lösestellung gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 3 befindet sich die Feder 48 in ihrem maximal gespannten Zustand. Da der Exzenter 26 selbsthemmend ausgeführt ist, kann sich jedoch der Spannhe¬ bel 28 von dieser Stellung aus nicht selbständig in die Spann¬ stellung zurückbewegen.

Tn dieser Stellung kann nun das Befestigungselement 38 heraus¬ gezogen werden, das Werkzeug 68 ausgetauscht werden und an¬ schließend das Befestigungselement 38 wieder in die Arbeits¬ spindel 12 hineingeschoben werden. Dabei ergibt sich in der Endstellung in Folge der Verzahnung von Befestigungselement und Klemmstücken ein Rastvorgang. Dabei halten die Klemmstücke 62 den verzahnten Abschnitt 44 des Befestigungselementes 38 in jeder Rastposition formschlüssig fest und spannen diesen vor. Durch das in Fig. 3 dargestellte Spannelement 67 etwa in Form eines O-Rings wird hierbei die notwendige Vorspannung erzielt, um beim Einschieben des Befestigungselementes 38 diese in Stu- fen nachgebende Rastfunktion zu gewährleisten. Hierbei ist die Verzahnung so gestaltet, dass der Spitzenwinkel größer als 90° ist, so dass sich eine geringe Bedienkraft ergibt und keine Selbsthemmung auftritt- Das Befestigungselement 38 kann somit beim Einschieben in die Arbeitsspindel 12 den geringen Wider¬ stand der Vorspannkraft des O-Rings 67 überwinden, so dass die Klemmstücke 62 in radialer Richtung ausweichen, ohne den Kon¬ takt zum verzahnten Abschnitt 44 des Befestigungselementes 38 zu verlieren, so dass sie in jeder Rastposition erneut fest¬ gehalten sind.

Durch Verdrehen des Spannhebels und des damit verbundenen Ex¬ zenters 26 im Uhrzeigersinn kann sich das Druckstück 50 an¬ schließend gemeinsam mit dem Verschluss 54 in Folge der Feder¬ kraft des Federelementes 48 nach oben bewegen. Dabei schließt die Bewegung des Verschlusses 54 den Spalt zwischen den Schräg¬ flächen 70 der Klemmstücke 62 und den zugeordneten Schrägflä¬ chen 72 der Hülse 56. Somit werden die Klemmstücke 62 durch die Hülse 56 gegen den verzahnten Abschnitt 44 nach innen gedrückt und greifen formschlüssig in diesen ein. Die Klemmstücke 62 umschließen das Befestigungselement 38 und klemmen es radial mit großer Kraft ein, wobei das Befestigungselement 38 gleich¬ zeitig nach innen in Richtung zum Druckstück 50 gezogen wird und das "Werkzeug 68 gemäß Fig. 2 fest gegen den Halteabschnitt 36 des Spindelrohrs 14 gedrückt wird.

Wenn sich die Verschiebeeinrichtung 24 in der Spannstellung befindet, so besteht — wie bereits erwähnt - ein Spalt zwischen der Andruckfläche 27 des Exzenters 26 und der Stirnfläche 66 des Druckstückes 50. Das Druckstück 50 ist somit von der Ver¬ schiebeeinrichtung 24 mechanisch entkoppelt. Ein Öffnen des Verschlusses 54 unter Last ist auf Grund der geometrischen Bedingungen ausgeschlossen. Theoretisch könnte natürlich das Befestigungselement 38 so stark nach außen gezogen werden, dass die erforderliche Kraft, mit dem das Werkzeug 68 am Halteab¬ schnitt 36 geklemmt werden muss, unterschritten wird. Dies wird jedoch durch eine entsprechend stark dimensionierte Feder 48 vermieden. Dabei würden selbst kurzzeitige Überbeanspruchungen ohne Folgen bleiben, da nur die Klemmung des Werkzeuges 68, nicht jedoch der Verschluss 54 selbst entspannt würde.

Befindet sich der Exzenter 26 in der in Fig. 2 gezeigten Spann¬ stellung, so ist unabhängig davon, ob das Befestigungselement 38 in die Arbeitsspindel 12 eingeschoben ist oder nicht ein Spalt zwischen der Andruckflache 27 des Exzenters 26 und der Stirnfläche 66 des Druckstückes 50 gewährleistet. Damit ist diese „Entkopplung" bei geschlossenem Spannsystem unabhängig davon, ob das Befestigungselement 38 eingeschoben wird oder nicht.

Der verzahnte Abschnitt 44 des Spannschaftes 42 und die zuge¬ ordneten Verzahnungen 63 der Klemmstücke 62 können als Rillen¬ profil mit gleichmäßiger Teilung ausgebildet sein. Daneben ist es natürlich auch möglich, ein Rillenprofil mit variabler Tei¬ lung und variablen Spitzenwinkeln zu wählen. Darüber hinaus könnte der verzahnte Abschnitt 44 auch als Gewindeabschnitt ausgebildet sein und die zugeordneten Verzahnungen 63 an den Klemmstücken 62 in entsprechender Weise ausgestaltet sein.

Darüber hinaus ist es möglich, statt eines Spannschaftes 42 mit einem verzahnten Abschnitt 44 auch lediglich einen Spannsσhaft 42 mit glatter Oberfläche zu verwenden, ggf- in Verbindung mit hartmetall- oder diamantbeschichtetem Klemmstück-Klemmflachen zur Reibungserhöhung bzw. zur Mikroverzahnung.

Schließlich könnte auch ein leicht konischer Spannschaft 42 verwendet werden, womit sich bei entsprechend geformten Klemm¬ flächen der Klemmstücke 62 eine quasi stufenlos-formschlüssige Anbindung ergeben würde.