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EP0614731B1 - Werkzeug und Werkzeugaufnahme für Handwerkzeuggeräte - Google Patents

Werkzeug und Werkzeugaufnahme für Handwerkzeuggeräte Download PDF

Info

Publication number
EP0614731B1
EP0614731B1 EP93810892A EP93810892A EP0614731B1 EP 0614731 B1 EP0614731 B1 EP 0614731B1 EP 93810892 A EP93810892 A EP 93810892A EP 93810892 A EP93810892 A EP 93810892A EP 0614731 B1 EP0614731 B1 EP 0614731B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
rotary
rotary pickup
clamping shaft
locking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP93810892A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0614731A1 (de
Inventor
Michael Selb
Heinrich Pauli
Axel Neukirchen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP0614731A1 publication Critical patent/EP0614731A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0614731B1 publication Critical patent/EP0614731B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/08—Means for retaining and guiding the tool bit, e.g. chucks allowing axial oscillation of the tool bit
    • B25D17/084—Rotating chucks or sockets
    • B25D17/088—Rotating chucks or sockets with radial movable locking elements co-operating with bit shafts specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2217/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D2217/003—Details relating to chucks with radially movable locking elements
    • B25D2217/0034—Details of shank profiles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00—Chucks or sockets
    • Y10T279/17—Socket type
    • Y10T279/17042—Lost motion
    • Y10T279/17068—Rotary socket
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/89—Tool or Tool with support
    • Y10T408/907—Tool or Tool with support including detailed shank
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/94—Tool-support
    • Y10T408/95—Tool-support with tool-retaining means
    • Y10T408/953—Clamping jaws

Definitions

  • the invention relates to a tool for inserting into a tool holder for chiselling, rotary drilling and / or rotary impact drilling hand tool devices with a circular clamping shank, which has at least one axially closed locking groove, at least one rotary driving groove open axially towards the free end and, at least in the peripheral region of the locking groove, has a rotary driving surface which is open towards the free end of the clamping shaft and runs parallel to the longitudinal axis of the clamping shaft.
  • Tools and tool holder for hand tools are known from DE-PS 25 51 125, the clamping shank of these tools having one or two axially closed locking grooves and one or two rotational driving grooves open axially towards the free end of the clamping shaft.
  • the tool holder serves to hold these tools and, according to the number of locking grooves, has locking bodies which can be displaced radially and which are designed, for example, in the form of balls.
  • the locking bodies serve to prevent the tools from falling out of the tool holder.
  • the locking bodies can be displaced radially in such a way that they disengage from the locking grooves.
  • the axial driving grooves which are open towards the free end of the clamping shaft, into the corresponding rotating driving bars are subject to very high loads of the tool holder. These rotary driving grooves together with the rotating driving bars are responsible for the entire torque transmission during the operation of the tool.
  • the weakness of the known tools and tool holders lies in the wear of the turning driver grooves and the turning driver bars. Particularly on the flank on the entrainment side, ie on the flank which is upstream in the direction of rotation but faces away from the direction of rotation, an extraordinarily high degree of wear occurs.
  • the reason for this wear and tear is the high torque to be transmitted and the constant relative displacement of the flanks of the rotary driving grooves with respect to the flanks of the rotating driving bars.
  • This relative offset arises in particular from the action of an impact load on the tool when chiseling or rotary impact drilling.
  • the wear on the rotary driving grooves on a tool is deflected to such an extent that reliable torque transmission is no longer possible even before the actual operating wear of the tool's working area. This inevitably leads to an expensive replacement of such a tool.
  • a drill chuck and a tool corresponding to the preamble of claim 1 for rotary and rotary impact drilling are known.
  • the clamping shank of the tool has three rotary driving grooves arranged uniformly distributed around the circumference, of which at least one is designed to be axially closed towards the free end of the clamping shank in order to form a stop against axial falling out of the tool from the chuck.
  • Rotary driving surfaces are arranged on both sides of the rotary driving grooves. These rotational driving surfaces, which are open towards the free end of the clamping shaft, run parallel to the longitudinal axis of the clamping shaft and are arranged essentially tangentially to the circumference of the clamping shaft. The extent of the rotary driving surfaces in the circumferential direction is different.
  • the invention has for its object to provide a tool that shows no harmful wear when interacting with a suitable tool holder, so that a reliable torque transmission is guaranteed.
  • the object is achieved in that the locking groove and the rotary driving surface have overlapping planes of symmetry in the longitudinal direction of the clamping shaft.
  • a tool holder suitable for the tool is also provided.
  • the rotary driving surface according to the invention forms an additional transmission surface for the transmission of the torque while avoiding a cross-sectional weakening which has a detrimental effect on the strength of the tool. Because the circumferential area of the clamping shaft, in which the locking groove is located, is essentially overlaid by the rotary driving surface, there is no reduction in the rotary driving groove. The essentially radially running flanks of the rotary driving grooves, which serve for torque transmission, are retained in their full size. At least part of the locking groove remains obtained by arranging the rotary driving surface on the clamping shaft.
  • the decreasing stop surface of the locking groove for the axial holding of the tool due to the arrangement of the rotary driving surface is nevertheless so large that the connection between the tool and the tool holder is ensured when the tool is pulled out of a bore in a component through the interaction of the locking body and locking groove.
  • the required rotary driving grooves and the locking grooves are to some extent a cross-sectional weakening of the clamping shaft.
  • the rotary driving surface is opposite the locking groove is arranged such that the locking groove and the rotary driving surface have overlapping planes of symmetry in the longitudinal direction of the clamping shaft.
  • the rotary driving surface is preferably designed to be flat.
  • Flat surfaces have the advantage that they are easy and economical to manufacture.
  • the rotating driving surface is convex.
  • the cross section of a clamping shank is only slightly weakened by the arrangement of a convexly designed rotary driving surface and the stop surface of the locking groove for the axial holding of the tool is only slightly smaller.
  • Another possibility is to make the rotary driving surface concave. The forces acting on a convex or concave rotating driving surface, which are necessary to set the tool in rotary motion, thus act on a larger surface. This results in a lower surface pressure, which has an extremely positive effect on the wear behavior of the clamping shank.
  • the rotating driving surface preferably consists of two partial surfaces that extend in the manner of a roof. An optimal size of these areas is achieved when the apex of the partial areas is expediently on the circumference of the clamping shaft.
  • the partial areas can have different sizes and different apex angles.
  • an apex angle which is expediently 120 ° to 150 °, has proven itself.
  • the clamping shaft expediently has two diametrically opposed locking grooves and two rotary driving surfaces.
  • the rotary driving surfaces run parallel to each other.
  • the torque transmission thus serve two rotary driving surfaces and the driving flanks of the rotary driving grooves, which run essentially radially.
  • the rotary driving surfaces are symmetrical.
  • the rotary driving surfaces are preferably designed such that the length of the rotating driving surface is greater than the length of the locking groove. The entire surface of those areas of the rotary driving surface which project beyond the locking groove serve for torque transmission.
  • the above-mentioned trained tools have the advantage that they can be used in a conventional tool holder, for example in accordance with DE-PS 25 51 125. In this case, a loss must be accepted, since higher proportions of torques are not transferable, and the rotary driving surfaces remain without function.
  • the circular receiving opening of such a tool holder has at least one rotary driving bar for a rotating driving groove and at least one radially displaceable locking body for a locking groove of the tool.
  • the torque to be transmitted can be increased if the tool is inserted into a tool holder according to the invention with a receiving opening which preferably has at least one counter surface for the rotary driving surface of the tool in the area of the locking body.
  • An additional torque transmission from the tool holder to the clamping shank of the tool is achieved by means of a corresponding counter surface of the tool holder which is matched to the rotary driving surface of the tool not only possible via the rotary drive bar in connection with the rotary drive groove, but also via the counter surface in connection with the rotary drive surface.
  • the counter surface is advantageously designed to be flat.
  • Flat surfaces have the advantage that they are easy and economical to manufacture.
  • this is preferably concave.
  • the cross section of the receiving opening is reduced by the arrangement of a concave counter surface and the wall thickness of the tool holder increases in the area of the counter surfaces. In this way, an overall stable tool holder is achieved.
  • the receiving opening can also be designed such that the counter surface of the receiving opening is advantageously convex. Both concave and convex counterparts are particularly well suited for the transmission of large forces which are necessary to set the tool in rotary motion, since the forces are distributed over a larger area. This results in a lower surface pressure, which has a positive effect on the wear behavior of the tool holder.
  • the counter surface preferably consists of two partial surfaces running in the shape of a roof. This provides a sufficiently large stop for the locking body of the tool holder.
  • the apex of the partial surfaces preferably lies on the circular contour of the receiving opening, an apex angle of 120 ° to 150 ° having also proven particularly useful.
  • the guide of the tool holder has an essentially radially extending through hole, which serves to receive the locking body and in which the locking body can be displaced essentially radially.
  • the locking body and the counter surface are arranged in such a way that they have planes of symmetry that overlap in the longitudinal direction of the receptacle.
  • the tool holder expediently has two locking bodies diametrically opposite one another and two diametrically opposite one another arranged counter surfaces.
  • Such a tool holder is particularly well suited for the transmission of high torques, since two counter surfaces are arranged in addition to the rotary driver. This divides the force that occurs so that there is less surface pressure between the individual, interacting surfaces.
  • the counter surfaces of the tool holder are designed symmetrically so that the forces generated during the torque transmission can act in a substantially uniformly distributed manner on the circumference of the insert shaft of the tool.
  • the torque is thus transmitted via the rotary drive bars in connection with the rotary drive grooves and the counter surfaces in connection with the rotary drive surfaces.
  • 1 to 4 and 6, 7 each show a clamping shank A, B, C, D of a tool.
  • the clamping shaft A, B, C, D has two axially closed locking grooves 1, 11, 21, 31 and two rotary driving grooves 2, 12, 22, 32 which are open axially towards the free end of the clamping shaft A, B, C, D. How in particular 2, 3, 4 and 7 show, the flanks 2a, 2b, 12a, 12b, 22a, 22b, 32a, 32b of the rotary driving grooves 2, 12, 22, 32 run essentially radially.
  • FIG. 1 shows a length ratio between the length L of the rotary driving surface 3 and the length V of the locking groove 1. Those areas of the rotating driving surface 3 which project beyond the locking groove 1 serve with their entire surface for torque transmission.
  • the clamping shank A is provided with two symmetrically designed rotary driving surfaces 3 that run parallel to one another. These rotary driving surfaces 3 are flat and extend in the longitudinal direction of the clamping shaft A.
  • the clamping shaft B shown in FIG. 3 shows two symmetrical, convexly designed rotary driving surfaces 13. These rotating driving surfaces 13 extend in the longitudinal direction of the clamping shaft.
  • the locking grooves 11 and the rotary driving surfaces 13 have overlapping planes of symmetry.
  • FIG. 4 shows a clamping shaft C with two symmetrical, concave rotary driving surfaces 23 which extend in the longitudinal direction of the clamping shaft C.
  • the locking grooves 21 and the rotary driving surfaces 23 have overlapping planes of symmetry.
  • FIG. 5 schematically shows a section through a tool holder into which the clamping shank A of the tool according to FIGS. 1 and 2 with locking grooves 1, rotary driving grooves 2 and rotating driving surfaces 3 is inserted.
  • the tool holder has a guide 7, an actuating sleeve 8 and a cage 9 encompassing the actuating sleeve 8.
  • a recess By displacing the actuating sleeve 8, either axially or in the circumferential direction, a recess, not shown in the example shown, can be brought into a radial projection of the locking body 5, so that the in a radially extending through bore 10 displaceable locking body 5 can disengage from the locking groove 1 and thereby releases the clamping shaft A, so that the clamping shaft A of the tool can be removed from the guide 7 and thus the tool from the tool holder.
  • the guide 7 has rotary driving bars 4 which are provided with essentially radially extending flanks 4a, 4b.
  • the clamping shank D shown in FIG. 6 shows a rotary driving surface 33, which consists of two partial surfaces 33a, 33b arranged in a roof-like manner with respect to one another.
  • the length of the partial surfaces 33a, 33b project beyond the locking groove 31 in the longitudinal direction of the clamping shaft D in both directions. That part, the partial surfaces 33a, 33b, which projects axially beyond the locking groove serves with its entire surface for torque transmission.
  • the partial surfaces 33a, 33b of the rotary driving surface 33 extend over part of the length of the clamping shank D.
  • the angle W of the partial surfaces 33a, 33b arranged in a roof shape relative to one another is 120 ° to 150 °.
  • the partial surfaces 33a, 33b are formed symmetrically to one another.
  • the locking grooves 31 and the rotary driving surfaces 33 have overlapping planes of symmetry.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Einsetzen in eine Werkzeugaufnehme für dem Meisseln, dem Drehbohren und/oder Drehschlagbohren dienende Handwerkzeuggeräte mit einem kreisrunden Einspannschaft, der wenigstens eine axial geschlossene Verriegelungsnut, wenigstens eine axial zum freien Ende hin offene Drehmitnahmenut und wenigstens im Umfangsbereich der Verriegelungsnut eine zum freien Ende des Einspannschaftes hin offene, parallel zur Längsachse des Einspannschaftes verlaufende Drehmitnahmefläche aufweist.
  • Werkzeuge und Werkzeugaufnahme für Handwerkzeuggeräte sind aus der DE-PS 25 51 125 bekannt, wobei der Einspannschaft dieser Werkzeuge eine oder zwei axial geschlossene Verriegelungsnuten sowie eine oder zwei axial zum freien Ende des Einspannschaftes hin offene Drehmitnahmenuten aufweist. Die Werkzeugaufnahme dient der Aufnahme dieser Werkzeuge und weist entsprechend der Anzahl Verriegelungsnuten radial versetzbare Verriegelungskörper auf, die beispielsweise in Form von Kugeln ausgebildet sind. Die Verriegelungskörper dienen im Zusammenwirken mit den axial geschlossenen Verriegelungsnuten dazu, das die Werkzeuge nicht aus der Werkzeugaufnahme herausfallen. Zum Entnehmen der Werkzeuge lassen sich die Verriegelungskörper derart radial versetzen, dass sie aus den Verriegelungsnuten ausrücken.
  • Den vorgenannten Verriegelungsnuten und den damit zusammenwirkenden Verriegelungskörpern kommen keine besonders hohe Beanspruchungen zu, da im Betrieb das sich In der Werkzeugaufnahme befindliche Werkzeug gegenüber den Verriegelungskörpern praktisch schwimmend gelagert ist, dh die Verriegelungskörper haben im Zusammenwirken mit den Verriegelungsnuten im Betrieb keine nennenswerten Kräfte zu übertragen. Nur beim Herausziehen des Werkzeuges aus einer Bohrung in einem Bauteil müssen die Verriegelungskörper im Zusammenwirken mit den Verriegelungsnuten die Verbindung zwischen Werkzeug und Werkzeugaufnahme gewährleisten.
  • Eine sehr hohe Beanspruchung kommt den axialen, zum freien Ende des Einspannschaftes hin offenen Drehmitnahmenuten zu, in die entsprechende Drehmitnahmeleisten der Werkzeugaufnahme eingreifen. Diese Drehmitnahmenuten sind zusammen mit den Drehmitnahmeleisten für die gesamte Drehmomentübertragung während des Betriebes des Werkzeuges verantwortlich.
  • Die Schwäche der bekannten Werkzeuge und Werkzeugaufnahmen liegt im Verschleiss der Drehmitnahmenuten und der Drehmitnahmeleisten. Insbesondere an der mitnahmeseitigen Flanke, dh an jener Flanke, welche in Drehrichtung vorgelagert, aber von der Drehrichtung abgewandt ist, tritt ein ausserordentlich hoher Verschleiss auf. Der Grund für diesen Verschleiss sind die hohen zu übertragenden Drehmomente und die laufende Relativversetzung der Flanken der Drehmitnahmenuten gegenüber den Flanken der Drehmitnahmeleisten. Diese Relativversetzung entsteht insbesondere durch die Einwirkung einer Schlagbeanspruchung beim Meisseln oder Drehschlagbohren auf das Werkzeug. Durch den Verschleiss werden die Drehmitnahmenuten bei einem Werkzeug so stark ausgeschlagen, dass eine zuverlässige Drehmomentübertragung schon vor der eigentlichen betriebsbedingten Abnutzung des Arbeitsbereiches des Werkzeuges nicht mehr möglich ist. Dies führt zwangsläufig zu einem kostspieligen Ersatz eines solchen Werkzeuges.
  • Aus der EP-A-195260 ist ein Bohrfutter und ein dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechendes Werkzeug zum drehenden und drehschlagenden Bohren bekannt. Der Einspannschaft des Werkzeuges weist drei gleichmässig am Umfang verteilt angeordnete Drehmitnahmenuten auf, von denen wenigstens eine axial zum freien Ende des Einspannschaftes hin geschlossen ausgebildet ist um einen Anschlag gegen axiales Herausfallen des Werkzeugs aus dem Bohrfutter zu bilden.
  • Auf beiden Seiten der Drehmitnahmenuten sind Drehmitnahmeflächen angeordnet. Diese zum freien Ende des Einspannschaftes hin offenen Drehmitnahmeflächen verlaufen parallel zur Längsachse des Einspannschaftes und sind im wesentlichen tangential zum Umfang des Einspannschaftes angeordnet. Die Erstreckung der Drehmitnahmeflächen in Umfangsrichtung ist unterschiedlich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zu schaffen, welches beim Zusammenwirken mit einer geeigneten Werkzeugaufnahme keinen schädlichen Verschleiss zeigt, so dass eine zuverlässige Drehmomentübertragung gewährleistet wird.
  • Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Verriegelungsnut und die Drehmitnahmefläche in Längsrichtung des Einspannschaftes sich deckende Symmetrie-Ebenen aufweisen. Erfindungsgemäss ist auch eine für das Werkzeug geeignete Werkzeugaufnahme gemäss Anspruch 10 vorgesehen.
  • Die erfindungsgemässe Drehmitnahmefläche bildet eine zusätzliche Übertragungsfläche für die Übertragung des Drehmomentes unter Vermeidung einer sich schädlich auf die Festigkeit des Werkzeuges auswirkenden Querschnittsschwächung. Dadurch dass im wesentlichen jener Umfangsbereich des Einspannschaftes, in dem sich die Verriegelungsnut befindet, von der Drehmitnahmefläche überlagert wird, erfolgt keine Reduzierung der Drehmitnahmenut. Die im wesentlichen radial verlaufenden, der Drehmomentübertragung dienenden Flanken der Drehmitnahmenuten bleiben dadurch in ihrer vollen Grösse erhalten. Wenigstens ein Teil der Verriegelungsnut bleibt auch durch die Anordnung der Drehmitnahmefläche am Einspannschaft erhalten. Die durch die Anordnung der Drehmitnahmefläche abnehmende Anschlagfläche der Verriegelungsnut für die axiale Halterung des Werkzeugs ist dennoch so gross, dass beim Herausziehen des Werkzeugs aus einer Bohrung in einem Bauteil durch das Zusammenwirken von Verriegelungskörper und Verriegelungsnut die Verbindung zwischen Werkzeug und Werkzeugaufnahme gewährleistet ist.
  • Die erforderlichen Drehmitnahmenuten und die Verriegelungsnuten stellen in gewisser Weise eine Querschnittsschwächung des Einspannschaftes dar. Um den Bereich zwischen der Drehmitnahmenut und der Verriegelungsnut nicht zusätzlich zu schwächen, ist es von Vorteil, wenn die Drehmitnahmefläche gegenüber der Verriegelungsnut derart angeordnet ist, dass die Verriegelungsnut und die Drehmitnahmefläche in Längsrichtung des Einspannschaftes sich deckende Symmetrie-Ebenen aufweisen.
  • Vorzugsweise ist die Drehmitnahmefläche plan ausgebildet. Plane Flächen haben den Vorteil, dass sie einfach und wirtschaftlich herstellbar sind.
  • Um eine möglichst grossflächige Drehmitnahmefläche zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Drehmitnahmefläche konvex ausgebildet ist. Der Querschnitt eines Einspannschaftes wird durch die Anordnung einer konvex ausgebildeten Drehmitnahmefläche nur wenig geschwächt und die Anschlagfläche der Verriegelungsnut für die axiale Halterung des Werkzeuges wird nur geringfügig kleiner. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Drehmitnahmefläche konkav auszubilden, Die auf eine konvex bzw. konkav ausgebildete Drehmitnahmefläche angreifenden Kräfte, die zum Versetzen des Werkzeuges in Drehbewegung notwendig sind, wirken somit auf eine grössere Fläche. Dadurch wird eine geringere Flächenpressung erreicht, die sich äusserst positiv auf das Verschleissverhalten des Einspannschaftes auswirkt.
  • Um die mit den Verriegelungselementen der Werkzeugaufnahme zusammenwirkenden Bereiche der Drehmitnahmenuten in ihrer Grösse nicht zu beeinträchtigen, besteht die Drehmitnahmefläche vorzugsweise aus zwei dachförmig zueinander verlaufenden Teilflächen. Eine optimale Grösse dieser Bereiche wird dann erreicht, wenn zweckmässigerweise der Scheitel der Teilflächen auf dem Kreisumfang des Einspannschaftes liegt.
  • Abhängig von der Grösse des zu übertragenden Drehmomentes können die Teilflächen unterschiedliche Grösse und unterschiedliche Scheitelwinkel aufweisen. Im Hinblick auf die auftretenden Momente hat sich ein Scheitelwinkel, der zweckmässigerweise 120° bis 150° beträgt, bewährt.
  • Um sehr hohe, nicht einseitig auf den Einspannschaft des Werkzeuges einwirkende Drehmomente aufnehmen zu können, weist der Einspannschaft zweckmässigerweise zwei einander diametral gegenüberliegende Verriegelungsnuten und zwei Drehmitnahmeflächen auf. Die Drehmitnahmeflächen verlaufen dabei parallel zueinander. Der Drehmomentübertragung dienen somit zwei Drehmitnahmeflächen und die mitnahmeseitigen Flanken der Drehmitnahmenuten, die im wesentlichen radial verlaufen.
  • Damit ein Drehmoment gleichmässig verteilt am Umfang des Einspannschaftes angreifen kann, sind die Drehmitnahmeflächen symmetrisch ausgebildet.
  • Damit die Drehflächen einen möglichst grossen Anteil des Drehmomentes aufnehmen können, sind die Drehmitnahmeflächen vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Länge der Drehmitnahmefläche grösser ist, als die Länge der Verriegelungsnut. Jene Bereiche der Drehmitnahmefläche, welche die Verriegelungsnut in Längsrichtung überragen, dienen mit ihrer gesamten Oberfläche der Drehmomentübertragung.
  • Die zuvor genannten ausgebildeten Werkzeuge haben den Vorteil, dass sie in einer herkömmlichen Werkzeugaufnahme, beispielsweise entsprechend der DE-PS 25 51 125, verwendet werden können. Dabei muss eine Einbusse in Kauf genommen werden, da höhere Anteile an Drehmomenten nicht übertragbar sind, und die Drehmitnahmeflächen ohne Funktion bleiben. Die kreisrunde Aufnahmeöffnung einer derartigen Werkzeugaufnahme weist wenigstens eine Drehmitnahmeleiste für eine Drehmitnahmenut und wenigstens einen radial versetzbaren Verriegelungskörper für eine Verriegelungsnut des Werkzeuges auf. Die Erhöhung des zu übertragenden Drehmomentes kann erreicht werden, wenn das Werkzeug in eine erfindungsgemässe Werkzeugaufnahme mit einer Aufnahmeöffnung eingesetzt wird, die vorzugsweise im Bereich des Verriegelungskörpers wenigstens eine Gegenfläche für die Drehmitnahmefläche des Werkzeuges aufweist.
  • Durch eine entsprechende, auf die Drehmitnahmefläche des Werkzeuges abgestimmte Gegenfläche der Werkzeugaufnahme ist eine zusätzliche Drehmomentübertragung von der Werkzeugaufnahme auf den Einspannschaft des Werkzeuges nicht nur über die Drehmitnahmeleiste in Verbindung mit der Drehmitnahmenut, sondern auch über die Gegenfläche in Verbindung mit der Drehmitnahmefläche möglich.
  • Vorteilhafterweise ist die Gegenfläche plan ausgebildet. Plane Flächen haben den Vorteil, dass sie einfach und wirtschaftlich herstellbar sind.
  • Um eine Aufnahmeöffnung mit einer möglichst grossen Gegenfläche erreichen zu können, ist diese vorzugsweise konkav ausgebildet. Der Querschnitt der Aufnahmeöffnung wird durch die Anordnung einer konkav ausgebildeten Gegenfläche verkleinert und die Wandstärke der Werkzeugaufnahme nimmt im Bereich der Gegenflächen zu. Auf diese Weise wird eine insgesamt stabil ausgebildete Werkzeugaufnahme erreicht. Die Aufnahmeöffnung kann auch derart ausgebildet sein, dass die Gegenfläche der Aufnahmeöffnung vorteilhafterweise konvex ausgebildet ist. Sowohl konkav als auch konvex ausgebildete Gegenflächen eignen sich besonders gut zur Uebertragung grosser Kräfte, die zum Versetzen des Werkzeugs in Drehbewegung notwendig sind, da die Kräfte auf eine grössere Fläche verteilt werden. Dadurch entsteht eine geringere Flächenpressung, die sich positiv auf das Verschleissverhalten der Werkzeugaufnahme auswirkt.
  • Um das Werkzeug - beispielsweise bei Leerschlägen - ausreichend zu sichem, besteht vorzugweise die Gegenfläche aus zwei dachförmig zueinander verlaufenden Teilflächen. Dadurch steht für die Verriegelungskörper der Werkzeugaufnahme ein ausreichend grosser Anschlag zur Verfügung. Dabei liegt der Scheitel der Teilflächen bevorzugt auf der kreisrunden Kontur der Aufnahmeöffnung, wobei sich darüber hinaus ein Scheitelwinkel von 120° bis 150° besonders bewährt hat.
  • Die Führung der Werkzeugaufnahme besitzt eine im wesentlichen radial verlaufende Durchgangsbohrung, die der Aufnahme des Verriegelungskörpers dient und in welcher der Verriegelungskörper im wesentlichen radial versetzbar ist. Um eine grössere Wandstärke im Bereich der Durchgangsbohrung für den Verriegelungskörper schaffen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Verriegelungskörper und die Gegenfläche derart angeordnet sind, dass sie in Längsrichtung der Aufnahme sich deckende Symmetrie-Ebenen aufweisen.
  • Zweckmässigerweise weist die Werkzeugaufnahme zwei einander diametral gegenüberliegende Verriegelungskörper und zwei einander diametral gegenüberliegend angeordnete Gegenflächen auf. Eine derartige Werkzeugaufnahme eignet sich besonders gut zur Übertragung hoher Drehmomente, da zusätzlich zum Drehmitnehmer zwei Gegenflächen angeordnet sind. Dadurch wird die auftretende Kraft aufgeteilt, so dass zwischen den einzelnen, miteinander zusammenwirkenden Flächen eine geringere Flächenpressung entsteht.
  • Damit die bei der Drehmomentübertragung entstehenden Kräfte im wesentlichen gleichmässig verteilt am Umfang des Einsteckschaftes des Werkzeuges angreifen können, sind die Gegenflächen der Werkzeugaufnahme symmetrisch ausgebildet. Die Drehmomentübertragung erfolgt somit über die Drehmitnahmeleisten in Verbindung mit den Drehmitnahmenuten und die Gegenflächen in Verbindung mit den Drehmitnahmeflächen.
  • Die Erfindung wird nachstehend, anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen, näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Ansicht des Einspannschaftes eines Werkzeuges gemäss Erfindung;
    Fig. 2
    einen Schnitt durch den Einspannschaft der Fig. 1 entsprechend Linie II-II;
    Fig. 3
    einen Schnitt durch einen weiteren Einspannschaft;
    Fig. 4
    einen Schnitt durch einen weiteren Einspannschaft;
    Fig. 5
    einen Schnitt durch eine Werkzeugaufnahme in Verbindung mit einem Einspannschaft gemäss den Fig. 1 und 2;
    Fig. 6
    eine Ansicht eines weiteren Einspannschaftes;
    Fig. 7
    einen Schnitt durch den Einspannschaft der Fig. 6 entsprechend der Linie VII-VII.
  • Die Fig. 1 bis 4 und 6, 7 zeigen jeweils einen Einspannschaft A, B, C, D eines Werkzeuges. Der Einspannschaft A, B, C, D weist zwei axial geschlossene Verriegelungsnuten 1, 11, 21 , 31 und zwei axial zum freien Ende des Einspannschaftes A, B, C ,D hin offene Drehmitnahmenuten 2, 12, 22 , 32 auf. Wie insbesondere die Fig. 2, 3, 4 und 7 zeigen, verlaufen die Flanken 2a, 2b, 12a, 12b, 22a, 22b, 32a, 32b der Drehmitnahmenuten 2, 12, 22, 32 im wesentlichen radial.
  • Insbesondere die Fig. 1 zeigt ein Längenverhältnis zwischen Länge L der Drehmitnahmefläche 3 und Länge V der Verriegelungsnut 1. Jene Bereiche der Drehmitnahmefläche 3, die die Verriegelungsnut 1 in Längsrichtung überragen, dienen mit ihrer gesamten Oberfläche der Drehmomentübertragung.
  • Wie die Fig. 2 verdeutlicht, ist der Einspannschaft A mit zwei symmetrisch ausgebildeten, parallel zueinander verlaufenden Drehmitnahmeflächen 3 versehen. Diese Drehmitnahmeflächen 3 sind plan ausgebildet und erstrecken sich in Längsrichtung des Einspannschaftes A.
  • Der in Fig. 3 dargestellte Einspannschaft B zeigt zwei symmetrische, konvex ausgebildete Drehmitnahmeflächen 13. Diese Drehmitnahmeflächen 13 erstrecken sich in Längsrichtung des Einspannschaftes. Die Verriegelungsnuten 11 und die Drehmitnahmeflächen 13 weisen sich deckende Symmetrie-Ebenen auf.
  • Die Fig. 4 zeigt einen Einspannschaft C mit zwei symmetrischen, konkaven Drehmitnahmeflächen 23, die sich in Längsrichtung des Einspannschaftes C erstrecken. Die Verriegelungsnuten 21 und die Drehmitnahmeflächen 23 weisen sich deckende Symmetrie-Ebenen auf.
  • In Fig. 5 ist schematisch ein Schnitt durch eine Werkzeugaufnahme dargestellt, in welche der Einspannschaft A des Werkzeugs entsprechend den Fig. 1 und 2 mit Verriegelungsnuten 1, Drehmitnahmenuten 2 und Drehmitnahmeflächen 3 eingesetzt ist. Die Werkzeugaufnahme besitzt eine Führung 7, eine Betätigungshülse 8 sowie einen die Betätigungshülse 8 umgreifenden Käfig 9. Durch Versetzen der Betätigungshülse 8, entweder axial oder in Umfangsrichtung, ist eine im gezeigten Beispiel nicht dargestellte Ausnehmung in Radialprojektion des Verriegelungskörpers 5 bringbar, so dass der in einer radial verlaufenden Durchgangsbohrung 10 versetzbare Verriegelungskörper 5 aus der Verriegelungsnut 1 ausrücken kann und dadurch den Einspannschaft A freigibt, so dass der Einspannschaft A des Werkzeugs aus der Führung 7 und damit das Werkzeug aus der Werkzeugaufnahme entnommen werden kann.
  • Wie die Fig. 5 ferner zeigt, weist die Führung 7 Drehmitnahmeleisten 4 auf, welche mit im wesentlichen radial verlaufenden Flanken 4a, 4b versehen sind.
  • Der in Fig. 6 dargestellte Einspannschaft D zeigt eine Drehmitnahmefläche 33, die aus zwei dachförmig zueinander angeordneten Teilflächen 33a, 33b besteht. Die Länge der Teilflächen 33a, 33b überragen die Verriegelungsnut 31 in Längsrichtung des Einspannschaftes D in beiden Richtungen. Jener Teil, der Teilflächen 33a, 33b, welcher die Verriegelungsnut axial überragt, dient mit seiner gesamten Oberfläche der Drehmomentübertragung. Die Teilflächen 33a, 33b der Drehmitnahmefläche 33 erstrecken sich über einen Teil der Länge des Einspannschaftes D. Der Winkel W der dachförmig zueinander angeordneten Teilflächen 33a, 33b beträgt 120° bis 150°.
  • Die Teilflächen 33a, 33b sind symmetrisch zueinander ausgebildet. Die Verriegelungsnuten 31 und die Drehmitnahmeflächen 33 weisen sich deckende Symmetrie-Ebenen auf.

Claims (14)

  1. Werkzeug zum Einsetzen in eine Werkzeugaufnahme für dem Meisseln, dem Drehbohren und/oder Drehschlagbohren dienende Handwerkzeuggeräte mit einem kreistunden Einspannschaft (A, B, C, D), der wenigstens eine axial geschlossene Verriegelungsnut (1, 11, 21, 31), wenigstens eine axial zum freien Ende hin offene Drehmitnahmenut (2, 12, 22, 32) und wenigstens im Umfangsbereich der Verriegelungsnut (1, 11, 21, 31) eine zum freien Ende des Einspannschaftes (A, B, C, D) hin offene, parallel zur Längsachse des Einspannschaftes (A, B, C, D) verlaufende Drehmitnahmefläche (3, 13, 23, 33) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsnut (1, 11, 21, 31) und die Drehmitnahmefläche (3, 13, 23, 33) in Längsrichtung des Einspannschaftes sich deckende Symmetrie-Ebenen aufweisen.
  2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmitnahmefläche (3) plan ausgebildet ist.
  3. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmitnahmefläche (13) konvex ausgebildet ist.
  4. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmitnahmefläche (23) konkav ausgebildet ist.
  5. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmitnahmefläche (33) aus zwei dachförmig zueinander verlaufenden Teilflächen (33a, 33b) besteht.
  6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheitel der beiden Teilflächen (33a, 33b) auf dem Kreisumfang des Einspannschaftes (D) liegt.
  7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheitelwinkel (W) 120° bis 150° beträgt.
  8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspannschaft (A, B, C, D) zwei einander diametral gegenüberliegende Verriegelungsnuten (1, 11, 21, 31) und zwei Drehmitnahmeflächen (3, 13, 23, 33) aufweist.
  9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) der Drehmitnahmefläche (3, 13, 23, 33) grösser ist, als die Länge (V) der Verriegelungsnut (1, 11, 21, 31).
  10. Werkzeugaufnahme für Werkzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einer kreisrunden Aufnahmeöffnung sowie mit wenigstens einer Drehmitnahmeleiste (4) für eine Drehmitnahmenut (2) und mit wenigstens einem radial versetzbaren Verriegelungskörper (5) für eine Verriegelungsnut (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung im Bereich des Verriegelungskörpers (5) wenigstens eine Gegenfläche (6) für die Drehmitnahmefläche (3) des Werkzeuges aufweist, und dass der Verriegelungskörper (5) und die Gegenfläche (6) in Längsrichtung der Aufnahmeöffnung sich deckende Symmetrie-Ebenen aufweisen.
  11. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche (6) plan ausgebildet ist.
  12. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche konkav ausgebildet ist.
  13. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche konvex ausgebildet ist.
  14. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche aus zwei dachförmig zueinander verlaufenden Teilflächen besteht.
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