CH627231A5

CH627231A5 - Tool holder

Info

Publication number: CH627231A5
Application number: CH1306577A
Authority: CH
Inventors: Karl Dr Dipl Ing Wanner; Manfred Bleicher; Fank Mueller; Herbert Wiesner
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1976-11-23
Filing date: 1977-10-27
Publication date: 1981-12-31
Also published as: GB1588645A; DE2653082A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter zur Kupplung von schlagenden und/oder drehenden Werkzeugen, bei dem ein in eine Werkzeügaufnahmebohrung radial hineinragendes Halteelement in eine zugeordnete Ausnehmung des Werkzeugschaftes eingreift. Es hat sich gezeigt, dass das in die Aufnahmebohrung eines bekannten Werkzeughalters eindringende Bohrklein, was ganz besonders beim Bohren nach oben in die Decke auftritt, zu sehr starkem Verschleiss einerseits des Werkzeughalters und andererseits des Werkzeugeinsteckendes führt. Das Bohrmehl hat dabei die Wirkung eines Schleifmittels. The invention relates to a tool holder for coupling impacting and / or rotating tools, in which a holding element which projects radially into a tool receiving bore engages in an associated recess in the tool shaft. It has been shown that the cuttings penetrating into the receiving bore of a known tool holder, which occurs particularly when drilling upwards into the ceiling, lead to very heavy wear on the one hand of the tool holder and on the other hand of the tool insertion end. The drilling dust has the effect of an abrasive.

Bei einem Werkzeughalter werden diese Nachteile überwunden, indem über den vorderen, der Werkzeugspitze zugewandten Teü des Werkzeughalters eine aus einem Elastomer bestehende napf artige Schutzkappe gestülpt ist, an deren vom Werkzeug durchstossenen Bodenteil eine den Werkzeugschaft dichtend berührende Dichtkappe ausgebildet ist. Dadurch wird das Eindringen von Bohrklein in das Innere des Werkzeughalters wirksam verhindert. Die Abdichtung des Werkzeughalters ist dabei so ausgestaltet, dass das Werkzeug-also etwa das Einsteckende eines Bohrers — gegenüber den bisher verwendeten Werkzeugen kaum oder nur wenig abgeändert werden muss und dass die Standzeit der Abdichtung möglichst gross ist. In the case of a tool holder, these disadvantages are overcome by fitting a cup-shaped protective cap made of an elastomer over the front part of the tool holder facing the tool tip, on the bottom part of which is penetrated by the tool, a sealing cap sealingly contacting the tool shaft is formed. This effectively prevents drill cuttings from entering the interior of the tool holder. The seal of the tool holder is designed in such a way that the tool - for example the insertion end of a drill - hardly or only slightly has to be changed compared to the tools previously used and that the service life of the seal is as long as possible.

Durch die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Werkzeughalters möglich. So können z. B. Werkzeughalter, die eine von einem O-Ring am Herunterfallen gesicherte Betätigungshülse haben, leicht mit der erfindungsgemäss ausgestalteten Schutzkappe nachgerüstet werden, wenn das hintere Ende der Schutzkappe an der Innenseite einen Ringwulst aufweist, der in die für den O-Ring angeordnete Ringnut des Werkzeughalters eingreift und das Ende der Schutzkappe als Anschlagteil für die Betätigungshülse ausgebildet ist. Eine besonders lange Standzeit der Schutzkappe ergibt sich, wenn die den Werkzeugschaft dichtend berührende Dichtlippe von einem an der Innenseite des Bodenteils der Schutzkappe eingelegten Ring aus Schaumstoff besteht. Wenn der Schaumstoffring verschlissen ist, The measures listed in the dependent claims allow advantageous developments and improvements of the tool holder specified in the main claim. So z. B. tool holder, which have an actuating sleeve secured by an O-ring from falling, can easily be retrofitted with the protective cap designed according to the invention if the rear end of the protective cap has an annular bead on the inside, which is arranged in the annular groove of the O-ring Tool holder engages and the end of the protective cap is designed as a stop part for the actuating sleeve. A particularly long service life of the protective cap results when the sealing lip sealingly touching the tool shaft consists of a ring of foam inserted on the inside of the base part of the protective cap. If the foam ring is worn out,

kann er auf einfache Weise gegen einen neuen ausgetauscht werden. it can easily be exchanged for a new one.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Werkzeughalter im Längsschnitt, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Werkzeughalters im Längsschnitt und Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Schutzkappe gemäss Figur 1. Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing using several figures and are explained in more detail in the following description. 1 shows a tool holder in longitudinal section, FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a tool holder in longitudinal section, and FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of a protective cap according to FIG. 1.

Der in Figur 1 der Zeichnung dargestellte Werkzeughalter ist auf die Werkzeugspindel 1 eines in der Zeichnung nicht näher dargestellten Bohrhammers aufgeschoben. Diese Werkzeugspindel ragt vorne aus dem Gehäuse des Bohrhammers heraus; sie vollführt in an sich bekannter Art und Weise eine Drehbewegung und ausserdem eine axiale Schlagbewegung. Der Werkzeughalter besteht aus einer Kupplungshülse 2, die mit einer ersten Aufnahmebohrung 3 auf das freie Ende der Werkzeugspindel 1 aufgeschoben ist. An der Innenwandung der Aufnahmebohrung 3 sind leistenförmige Drehmitnehmer 4 angeordnet, die in zugeordnete Drehmitnahmenuten 5 der Werkzeugspindel eingreifen. Koaxial zur ersten Aufnahmebohrung 3 hat die Kupplungshülse 2 eine am vorderen Ende ausmündende Werkzeugaufnahmebohrung 6 für einen Schaft 7 eines Werkzeugs — hier eines Bohrers 8. An der Innenwandung der Aufnahmebohrung 6 sind wiederum zwei diagonal zueinander angeordnete leistenförmige Drehmitnehmer, die in zugeordnete Drehmitnahmenuten 9, die im hinteren Ende des Werkzeugschaftes 7 offen ausmünden, eingreifen. Der Werkzeugschaft 7 hat eine hintere mit einer Fase versehene Auflagefläche, die axial an einer zugeordneten vorderen Aufnahmefläche der Werkzeugspindel anliegt. Über diese einander zugeordnete Auflageflächen werden die Axialschläge auf den Werkzeugschaft 7 übertragen. Um 90° gegenüber den Drehmitnahmenuten 9 versetzt sind an der Aussenfläche des Werkzeugschaftes 7 zwei in Achsrichtung beidseitig geschlossene nutenförmige Ausnehmungen 10 angeordnet, in die als Verriegelungskörper oder Halteelement zwei Kugeln 11 eingreifen. Die Kugeln 11 sind in Radialbohrungen 12 der Kupplungshülse 2 beweglich geführt. The tool holder shown in Figure 1 of the drawing is pushed onto the tool spindle 1 of a rotary hammer, not shown in the drawing. This tool spindle protrudes from the front of the hammer drill housing; it carries out a rotary movement in a manner known per se and also an axial striking movement. The tool holder consists of a coupling sleeve 2 which is pushed onto the free end of the tool spindle 1 with a first receiving bore 3. On the inner wall of the receiving bore 3, strip-shaped rotary drivers 4 are arranged which engage in assigned rotary driver grooves 5 of the tool spindle. Coaxial to the first mounting hole 3, the coupling sleeve 2 has a tool mounting hole 6, which opens out at the front end, for a shank 7 of a tool - here a drill 8. On the inner wall of the mounting hole 6 there are again two diagonally arranged strip-shaped rotary drivers, which are arranged in the assigned rotary driving grooves 9 Open out in the rear end of the tool shank 7, engage. The tool shank 7 has a rear contact surface provided with a chamfer, which rests axially on an associated front receiving surface of the tool spindle. The axial impacts are transmitted to the tool shank 7 via these mutually associated contact surfaces. Offset by 90 ° with respect to the rotary driving grooves 9, two groove-shaped recesses 10, which are closed on both sides in the axial direction and into which two balls 11 engage as a locking body or holding element, are arranged on the outer surface of the tool shank 7. The balls 11 are movably guided in radial bores 12 of the coupling sleeve 2.

Auf der Kupplungshülse 2 ist axial gegen die Kraft einer Feder 13 verschiebbar eine Betätigungshülse 14 geführt, die die äusseren Ausmündungen der Radialbohrungen 12 übergreifen. In der in Figur 1 dargestellten Betriebsstellung werden dadurch die Kugeln 11 an ihrer radialen Beweglichkeit gehindert und so der in die Werkzeugaufnahmebohrung 6 eingeschobene Schaft 7 am Herausfallen gehindert. Die Feder 13 On the coupling sleeve 2, an actuating sleeve 14 is guided axially displaceably against the force of a spring 13 and overlaps the outer openings of the radial bores 12. In the operating position shown in FIG. 1, the balls 11 are prevented from moving radially, and the shaft 7 inserted into the tool-receiving bore 6 is prevented from falling out. The spring 13

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

627 231 627 231

hält die Betätigungshülse 14 in der dargestellten Betriebsstellung des Werkzeughalters gegen das hintere Ende einer über den vorderen, der Werkzeugspitze zugewandten Teil des Werkzeughalters aufgeschobene Schutzkappe 15. Das hintere, der Werkzeugspitze abgewandte Ende der Schutzkappe 15 s hat an der Innenseite einen Ringwulst 16 mit halbkreisförmigem Querschnitt, der in eine zugeordnete Ringnut 17 in der Kupplungshülse 2 eingreift. Der Durchmesser des Ringwulstes 16 ist so bestimmt, dass er nur mit einer relativ losen Spannung in der Ringnut 17 der Kupplungshülse 2 sitzt. 10 holds the actuating sleeve 14 in the illustrated operating position of the tool holder against the rear end of a protective cap 15 pushed over the front part of the tool holder facing the tool tip which engages in an associated annular groove 17 in the coupling sleeve 2. The diameter of the annular bead 16 is determined such that it sits in the annular groove 17 of the coupling sleeve 2 only with a relatively loose tension. 10th

Am vorderen, vom Werkzeug 8 durchstossenen Bodenteü 18 der Schutzkappe 15 ist eine den Werkzeugschaft 7 dichtend berührende Dichtlippe 19 ausgebildet. Die Dichtlippe 19 sitzt mit einer gewissen Vorspannung an der zylindrischen Aussenfläche des Werkzeugschaftes 7 und verhindert so das Eindringen ls von Bohrklein in das Innere der Werkzeugaufnahmebohrung 6. Die Vorspannung kann etwa dadurch beschrieben werden, dass der Durchmesser der Dichtlippe 19, der aus einem Elastomer bestehenden Schutzkappe 15 neun Millimeter beträgt, wenn der Aussendurchmesser des Werkzeugschaftes zumindest in 20 dem Bereich, in dem die Berührung durch die Dichtlippe 19 stattfindet, zehn Millimeter beträgt. On the front, through which the tool 8 penetrates, the bottom cap 18 of the protective cap 15, a sealing lip 19 is sealingly touching the tool shaft 7. The sealing lip 19 sits with a certain preload on the cylindrical outer surface of the tool shank 7 and thus prevents the penetration of drilling cuttings into the interior of the tool receiving bore 6. The preload can be described, for example, by the diameter of the sealing lip 19, which consists of an elastomer Protective cap 15 is nine millimeters if the outer diameter of the tool shank is at least 20 millimeters in the area in which the contact occurs through the sealing lip 19.

Am Bodenteil 18 der Schutzkappe 15 ist ausserdem noch ein nach vorn vorstehender Reibring 20 angeordnet, der einen grösseren Reibradius aufweist als der Reibradius des Ringwulstes 16. On the bottom part 18 of the protective cap 15 there is also a friction ring 20 protruding towards the front, which has a larger friction radius than the friction radius of the annular bead 16.

Im Betrieb wird die Werkzeugbewegung von der Werkzeugspindel 1 in der schon erwähnten Art und Weise auf den Werkzeugschaft 7 übertragen. Das Werkzeug 8 kann aus dem Werkzeughalter herausgenommen werden, wenn die Betätigungshülse 14 gegen die Kraft der Feder 13 nach hinten geschoben wird, so dass die Kugeln 11 nach aussen in Erweiterungen 21 ausweichen können, wodurch das Werkzeug aus der Werkzeugaufnahmebohrung 6 herausgezogen werden kann. Wird mit dem Bohrer 8 so tief in eine beispielsweise Wand hereingebohrt, 35 dass die Schutzkappe 15 an die Wand anstösst, dann bleibt die Schutzkappe trotz Weiterdrehen des Werkzeughalters an der Wand stehen, wodurch ein unnötig schneller Verschleiss der Schutzkappe verhindert wird. Dies wird durch den schon er25 In operation, the tool movement is transmitted from the tool spindle 1 to the tool shank 7 in the manner already mentioned. The tool 8 can be removed from the tool holder when the actuating sleeve 14 is pushed back against the force of the spring 13, so that the balls 11 can deflect outwards into extensions 21, as a result of which the tool can be pulled out of the tool receiving bore 6. If the drill 8 is drilled so deeply into a wall, for example, 35, that the protective cap 15 abuts the wall, the protective cap remains on the wall despite the tool holder being turned further, thereby preventing the protective cap from wearing out unnecessarily quickly. This is already the er25

30 30th

wähnten grösseren Reibradius des Reibrings 20 gegenüber dem Reibradius des Ringwulstes 16 und die ebenfalls erwähnte relativ lose Spannung des Ringwulstes 16 in der zugeordneten Ringnut 17 erreicht. mentioned greater friction radius of the friction ring 20 compared to the friction radius of the annular bead 16 and the also mentioned relatively loose tension of the annular bead 16 in the associated annular groove 17.

Natürlich kann der hier glatt ausgeführte Reibring 20 zur Erhöhung des Reibmomentes auch noch mit einer reibungs-erhöhenden Oberfläche, z. B. Noppen oder widerhakende Zähne versehen werden. Of course, the friction ring 20, which is designed here to be smooth, can also have a friction-increasing surface, for example, a friction-increasing surface. B. pimples or barbed teeth.

Das in Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel eines Werkzeughalters unterscheidet sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel durch eine etwas abgeänderte Schutzkappe 25. Die Schutzkappe 25 ist mit einem hülsen-förmigen Fortsatz 26 versehen, welcher sich über das vordere Ende der Betätigungshülse 14 erstreckt. Auf diese Art und Weise wird beim Bohren über Kopf auch noch verhindert, The second exemplary embodiment of a tool holder shown in FIG. 2 differs from the previous exemplary embodiment by a somewhat modified protective cap 25. The protective cap 25 is provided with a sleeve-shaped extension 26 which extends over the front end of the actuating sleeve 14. In this way, overhead drilling also prevents

dass Bohrmehl in den zwischen der Innenfläche der Betätigungshülse 14 und der Aussenfläche der Kupplungshülse 2 gebildeten Ringspalt hineingerät und dort sein zerstörerisches Werk beginnen kann. that drilling dust gets into the annular gap formed between the inner surface of the actuating sleeve 14 and the outer surface of the coupling sleeve 2 and its destructive work can begin there.

Bei dem in Figur 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel ist vom Werkzeughalter der Einfachheit halber nur die Kupplungshülse 2 mit einer abgeänderten aufgeschobenen Schutzkappe 35 dargestellt. Bei dieser Schutzkappe ist die Dichtlippe 39 von einem an der Innenseite des Bodenteils 38 der Schutzkappe 35 eingelegten Ring 40 aus Schaumstoff gebüdet. Der Schaumstoffring liegt wieder mit einer gewissen Vorspannung an der Aussenseite des in Figur 3 nicht dargestellten Werkzeugschaftes 7 an und dichtet das Innere der Kupplungshülse 2 gegen das Eindringen von Bohrklein ab. Der Durchmesser der im Bodenteil 38 angeordneten Bohrung 41 für den Schaft 7 des Bohrers 8 ist bei diesem Ausführungsbeispiel um ein geringes Bewegungsspiel grösser als der Aussendurchmesser des Schaftes 7. Der Schaumstoffring, der z. B. aus Polyurethanschaum hergestellt sein kann, lässt sich, sollte er verschlissen sein, leicht austauschen. In the third exemplary embodiment shown in FIG. 3, only the coupling sleeve 2 with a modified, pushed-on protective cap 35 is shown of the tool holder for the sake of simplicity. In this protective cap, the sealing lip 39 is bonded by a ring 40 made of foam inserted on the inside of the base part 38 of the protective cap 35. The foam ring rests with a certain preload on the outside of the tool shank 7 (not shown in FIG. 3) and seals the inside of the coupling sleeve 2 against the penetration of cuttings. The diameter of the bore 41 arranged in the base part 38 for the shaft 7 of the drill 8 is larger in this exemplary embodiment by a slight amount of movement than the outer diameter of the shaft 7. The foam ring, which, for. B. can be made of polyurethane foam, can be easily replaced if it is worn.

Auch die Schutzkappe 35 kann natürlich mit einem hülsen-förmigen Fortsatz 26 — wie in Figur 2 dargestellt—versehen werden. The protective cap 35 can of course also be provided with a sleeve-shaped extension 26 - as shown in FIG. 2.

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

627 231 PATENT CLAIMS

1. Tool holder for coupling impacting and / or rotating tools, in which a holding element protruding radially into a tool receiving bore engages in an associated recess in the tool shank, characterized in that a cup made of an elastomer extends over the front part of the tool holder facing the tool tip Similar protective cap (15, 25, 35) is placed, on the bottom part (18, 38) of which the tool (8) penetrates, a sealing lip (19, 39) is formed which contacts the tool shaft (7).

2. Tool holder according to claim 1, characterized in that the rear end of the protective cap (15, 25, 35) facing away from the tool tip has an annular bead (16) on the inside, preferably with a semicircular cross-section, which fits into an associated annular groove (17th ) of the tool holder.

3. Tool holder with a movable, locking the tool shank holding element, which is prevented in the operating position by an actuating sleeve in its mobility, the actuating sleeve is supported with its end facing the tool tip on a releasably attached annular stop member, according to claim 2, characterized that the rear end of the protective cap (15, 25, 35), which has the annular bead (16), is designed as a stop part.

4. Tool holder according to claim 1 or 3, characterized in that the rear end of the protective cap (25) is provided with a sleeve-shaped, extending over the tool holder rearward extension (26).

5. Tool holder according to one of the claims 2 or 3, characterized in that on the bottom part (18, 38) of the protective cap a friction ring (20) protruding forward is arranged, which has a larger friction radius than the friction radius of the annular bead (16).

6. Tool holder according to claim 5, characterized in that the friction ring (20) has at least on its front side a friction-increasing surface such as knobs or teeth.

7. Tool holder according to claim 1 or 3, characterized in that the protective cap (15, 25, 35) consists of a wear-resistant and temperature-resistant elastomer.

8. Tool holder according to claim 1 or 3, characterized in that the sealing lip (19,39) on a on the inside of the bottom part (18,38) of the protective cap (35) inserted ring (40) made of foam, preferably with an inner diameter, which is smaller than the outside diameter of the tool shank.