DE4032739A1 - Werkzeug - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Werkzeug zur Verwendung in Hand­ bohrmaschinen, Schlagbohrmaschinen, Bohrhämmern, Meißelhämmern oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solch ein Werkzeug ist aus der DE-A-34 29 419 bekannt. Dieses Werkzeug läßt sich in Bohrfuttern mit drei Backen spannen und in Werkzeughaltern bestimm­ ter Bohrhämmer einsetzen. Die Werkzeuge besitzen eine geschlossene Nut zur Verriegelung in den Bohrhämmern. Diese Nut für die Drehmit­ nahme- und Verriegelungselemente ist im Schlagbetrieb stark belas­ tet. Da sie nur teilweise geschlossen ist, besteht bei ausgeschlage­ nen Schäften die Gefahr, daß sich das Werkzeug unbeabsichtigt löst. Die bekannten Werkzeuge sind außerdem für Bohrhämmer mit Werkzeug­ haltern, die nach innen weisende Drehmitnahmeleisten haben, nicht geeignet.

Für die Anwendung in Maschinen mit Bohrfuttern ist ungünstig, daß die Ausbildung der Nuten im Schaft dieser Werkzeuge nur ein festes Einspannen ohne Axialbeweglichkeit des Werkzeugs ermöglicht. Eine begrenzte Axialbeweglichkeit ist jedoch bei Schlagbohrwerkzeugen von großem Vorteil, da dann beim Schlagen nur das Werkzeug selbst, nicht aber zusätzlich Teile des Futters mitbewegt werden müssen. Eine axiale Sicherung des Werkzeugs fehlt also beim Einsatz in Bohrfut­ tern. Die bekannte Schaftausbildung ist somit nicht geeignet für einen universellen Einsatz und als einheitliche Schaftform für ver­ schiedene Typen von Handbohr- oder schlaggeräten und alle Anwen­ dungszwecke.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Werkzeug mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß seine Schaftausbildung für alle Anwendungszwecke wie reines Bohren, Schlagbohren oder Meißeln sowie sowohl für Bohrfutter als auch für Werkzeughalter mit Drehmitnehmern gleichermaßen geeignet ist. Dies ermöglicht die Ver­ wendung nur einer einzigen Schaftform für alle Arten von Werkzeug­ köpfen und Handwerkzeugmaschinen ohne Einbußen beim übertragbaren Drehmoment oder der Axialbeweglichkeit. Die Anbringung je einer An­ fasung an den Nuträndern der offenen Nuten bewirkt bei Bohrwerk­ zeugen in Dreibackenfuttern ein formschlüssiges Eingreifen der Futterbacken in den Schaft mit erhöhter Sicherheit gegen Durch­ drehen. Die gleiche Breite aller Nuten bzw. gleicher Abstand der Anfasungen stellt auch eine einwandfreie Zentrierung des Werkzeugs in Backenfuttern sicher. Bei geschlagenen Werkzeugen bietet min­ destens eine am Schaftende verlägerte Seitenwand der Nut einen formschlüssigen Riegel, der auch bei nur lose gespannten Futter­ backen ein Herausfallen mit Sicherheit verhindert. Nicht zuletzt verhindert die charakteristische Form des Schaftes eine Verwechslung mit marktüblichen Werkzeugen. Dies könnte andernfalls bei mangel­ hafter Verriegelung zu einer Unfallgefahr werden.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des erfindungsge­ mäßen Werkzeugs möglich. Besonders fertigungsgünstig ist es, den durch die verlängerte Seitenwand gebildeten Riegel am Schaftende durch Anbringung einer Anfasung am übrigen Nutrand zu schaffen. Die Winkellage der Anlageflächen entspricht genau dem Winkel von 120°, unter dem die Flanken der Futterbacken stehen, so daß diese an der gesamten Anlagefläche anliegen. Die Anordnung einer allseits ge­ schlossenen Nut auf einer zwischen den offenen Nuten verbleibenden Rippe führt zu einem ungeschwächten Nutrand zur Werkzeugver­ riegelung. Damit wird einem möglichen Ausschlagen der geschlossenen Nut an ihren Enden abgeholfen. Ein rechteckiger Querschnit der offenen Nuten hat den Vorteil einer kostengünstigen Fertigung durch einfaches Fräsen. Eine der offenen Nuten tiefer auszuführen, er­ leichtert bei Bohrhammer-Werkzeugaufnahmen mit ebenfalls einem längeren Drehmitnehmer das lagerichtige Einführen und beugt einer möglichen Fehlverriegelung vor. Die tiefere Nut wird aus Festig­ keitsgründen vorteilhaft gegenüber der geschlossenen Nut angeordnet und ausgerundet. Damit können ohne nennenswerte Schaftschwächung hohe Drehmomente übertragen werden. Der Schaftdurchmesser ist mit vorzugsweise 12 bis 13 mm so gewählt, daß die Werkzeugschäfte problemlos in Bohrfuttern mit 13 mm Öffnungsweite gespannt werden können und trotzdem ein möglichst großer tragender Schaftquerschnitt gegeben ist. Der gewählte Querschnitt ist für Werkzeuge bis ca. 30 mm Bohrkopfdurchmesser ausreichend.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein Werkzeug im Querschnitt und Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1. Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht und Fig. 4 zeigt ein in ein Bohrfutter eingesetztes Werkzeug und Fig. 5 einen Schnitt gemäß V-V in Fig. 4. Fig. 6 zeigt ein in eine Werkzeugaufnahme eingesetztes Werkzeug gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und Fig. 7 einen Schnitt gemäß Linie VII-VII in Fig. 6.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein Werkzeug 1 zum Bohren, Meißeln, Feilen oder dergleichen weist einen Schaft 2 auf, der an einem Ende ein Einsteckende 3 trägt. Am anderen Ende ist er mit einem beliebigen Werkzeugkopf 4 ausge­ stattet. Im ersten Ausführungsbeispiel ist dies ein Bohrer mit Hart­ metalleinsatz 5. Das Einsteckende 3 hat einen im wesentlichen kreis­ runden Querschnitt mit einem Durchmesser von etwa 12 mm. Dieser ist unterbrochen von drei in Achsrichtung des Schaftes 2 verlaufenden gleichbreiten Nuten 7, 8. Diese weisen parallel zueinander ver­ laufende ebene Seitenwände 9, 10 auf, die parallel zu einer in bezug auf den Schaft radialen, sich in Längsrichtung der jeweiligen Nut 7, 8 in deren Mitte erstreckenden Mittelebene 11 ausgerichtet sind. Die Nuten weisen einen senkrecht zu den Seitenwänden 9, 10 ausge­ richteten ebenen Nutgrund 12 auf, so daß sich ein rechteckiger Nut­ querschnitt ergibt. Zum Schaftende 13 hin sind die Nuten 7, 8 offen, so daß nicht gezeigte Drehmitnehmer eines Werkzeughalters vom Schaftende 13 aus in die Nuten hineingeschoben werden können. Die drei Nuten 7, 8 sind rotationssymmetrisch unter einem Winkelabstand von 120° am Umfang des Einsteckendes 3 verteilt angeordnet.

Nutränder 15 begrenzend die Seitenwände 9, 10 nach außen hin. Die Nutränder sind über den größen Teil der Nutlänge mit Anfasungen ver­ sehen, die schmale, unter einem Winkel von 60° zur Mittelebene 11 der Nut stehende Anlageflächen 16 bildet. Die Anlageflächen 16 laufen zum Schaftende 13 hin aus, so daß in diesem Bereich die un­ geschwächten Nutränder 15 bzw. die radial verlängerten Seitenwände 9, 10 als Sperrglieder 17 stehen bleiben. Für die Sperrglieder 17 reicht eine axiale Länge von 1 bis 2 mm aus. Die Nut 7 ist tiefer eingeschnitten als die anderen beiden Nuten 8. Die flachen Nuten 8 sind etwa 2 bis 2,5 mm tief. Diese Nuttiefe reicht aus, daß Futter­ backen 22 mit jeweils unter 120° aufeinander zulaufenden nach innen gerichteten Flanken 23 zwar die Anlageflächen 16, nicht aber den Nutgrund 12 berühren. Die Breite der Nuten beträgt vorzugsweise 3 bis 4 mm. Die tiefere Nut 7 ist etwa 3 bis 3,5 mm tief.

Der tieferen Nut 7 diametral gegenüberliegend ist eine zum Schaft­ ende 13 hin geschlossene Nut 18 angeordnet. Sie befindet sich auf der Rippe 19 zwischen den beiden flacheren Nuten 8, berührt diese Nuten jedoch nicht. Die Nut 18 ist wie die anderen Nuten 7 und 8 zum Werkzeugkopf 4 hin geschlossen. Sie dient dem Eingriff eines kugel- oder walzenförmigen Verriegelungselements, wie es bei Werk­ zeughaltern von Bohrhämmern üblich ist.

Die rotationssymmetrisch angeordneten Nuten 7, 8 haben eine Doppel­ funktion. Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Werkzeugs in einem Dreibackenfutter einer Bohrmaschine oder eines Bohrhammers gemäß den Fig. 4 und 5 greifen dessen Futterbacken in die Nuten 7, 8 ein und liegen an den Anlageflächen 16 an. Das Werkzeug 1 ist gemäß Fig. 4 so weit in das Bohrfutter 21 hineingeschoben, daß das Schaftende 13 und die Sperrglieder 17 außerhalb des Eingriffsbe­ reichs der Futterbacken 22 gelangen. Dadurch wird selbst bei nicht fest angezogenen Futterbacken 22 mit Sicherheit verhindert, daß das Werkzeug 2 aus dem Bohrfutter herausrutschen kann und andererseits eine begrenzte Axialbeweglichkeit des Werkzeugs sichergestellt. Die Sperrglieder 17 wirken dabei als Anschlag für die Futterbacken 22.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des er­ findungsgemäßen Werkzeugs in einem Werkzeughalter 24 eines Bohr­ hammers. Das Werkzeug 1′ unterscheidet sich vom ersten Ausführungs­ beispiel nur durch den ausgerundeten Nutgrund 12′ an der tieferen Nut 7′. Die Nuten 7′, 8 dienen als Drehmitnahmenuten für die nach innen in die Aufnahmebohrung 25 hineingreifenden Drehmitnehmer 26, 27 des Werkzeughalters 24. Die Drehmitnehmer 26, 27 füllen dabei die Nuten 7′, 8 mehr oder weniger vollständig aus. Der in die tiefere Nut 7′ eingreifende Drehmitnehmer 27 ist radial länger als die anderen beiden ausgebildet und ist vorne abgerundet entsprechend der ausgerundeten Nut 7′. Das vom Motor des Bohrhammers erzeugte Dreh­ moment wird über die Flanken der Drehmitnehmer 26, 27 auf die Seitenwände 9 der Nuten 7′ und 8 übertragen. In die geschlossene Nut 18 des Werkzeugs 1′ greift eine Verriegelungskugel 28 des Werkzeug­ halters 24 ein. In den Fig. 6 und 7 ist das verriegelte Werkzeug gezeigt. Die Länge der geschlossenen Nut 18 ermöglicht eine be­ grenzte axiale Beweglichkeit des Werkzeugs 1′. Der längere Drehmit­ nehmer 27 bewirkt, daß das Werkzeug 1′ nur in einer Drehlage in den Werkzeughalter 24 eingesetzt werden kann und das Verriegelungsele­ ment 28 in jedem Fall in die geschlossene Verriegelungsnut 18 ein­ greift.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die konkrete Ausgestaltung der Ausführungsbeispiele. So kann das Werkzeug mit dem abgerundeten Nutgrund 12 ebenso in Bohrfutter eingesetzt werden wie umgekehrt ein flacher Nutgrund für Werkzeughalter von Bohrhämmern tauglich ist. Die Sperrglieder 17 sind allgemein als radial verlängerte Seiten­ wände 9, 10 ausgebildet; sie können z. B. bei nicht angefasten Nut­ rändern auch als den Schaftdurchmesser überragender oder seitlich einseitig in die Nut eingreifender Vorsprung ausgebildet sein, der in die Projektionsfläche der Futterbacken eingreift.

Claims (10)

1. Werkzeug zur Verwendung in Bohrfuttern oder in Werkzeugaufnahmen von Handbohr- oder schlaggeräten mit einem Schaft (2), einem be­ liebigen Werkzeugkopf (4) und einem Einsteckende (3), welcher Schaft an seinem Umfang in gleichen Winkelabständen drei gleichbreite zum Schaftende hin offene Nuten (7, 8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine zum Schaftende hin geschlossene Nut (18) vor­ gesehen ist und daß die offenen Nuten (7, 8) etwa parallel zuein­ ander verlaufende Seitenwände (9, 10) haben, von denen mindestens eine am Schaftende (13) radial nach außen verlängert ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (15) der Nuten (7, 8) zur Anlage von Futterbacken (22) Anlageflächen (16) nach Art einer Anfasung aufweisen, die unter etwa 60° zur Mittelebene (11) der jeweiligen Nut (7, 8) verlaufen und vor dem Schaftende (13) enden.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene Nut (18) auf einer zwischen den offenen Nuten (7) ver­ bleibenen Rippe (19) angeordnet ist.

4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die geschlossene Nut (18) allseits geschlossen ist und keine Verbindung zu den offenen Nuten (7, 8) hat.

5. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die offenen Nuten (7, 8) einen im wesentlichen recht­ eckigen Querschnitt aufweisen.

6. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine (7) der offenen Nuten tiefer ist als die anderen beiden.

7. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die tiefere Nut (18) in ihrem Grund ausgerundet ist.

8. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die geschlossene Nut (18) gegenüber der tieferen der offenen Nuten (7) angeordnet ist.

9. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sein Schaft (2) einen Durchmesser im Bereich zwischen 10 und 14 vorzugsweise 12 und 13 mm hat.

10. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die offenen Nuten (7, 8) eine Breite von 2 bis 4 mm aufweisen und mindestens ca. 2 mm tief sind.