CH653942A5

CH653942A5 - Tool holder on a rotary percussive hammer with a percussive drilling tool

Info

Publication number: CH653942A5
Application number: CH339981A
Authority: CH
Inventors: Gerhard Schroth; Robert Rau
Original assignee: Duss Maschf
Priority date: 1980-11-10
Filing date: 1981-05-25
Publication date: 1986-01-31
Also published as: FR2493756B1; NL8102564A; DE3042319A1; FR2493756A1; DE3042319C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeughalterung an einem Drehschlaghammer mit einem in eine Werkzeugaufnahme der Halterung einsteckbaren Schlagbohrwerkzeug, dem rhythmische axiale Schläge erteilt werden und dessen Schaft wenigstens eine sich radial erstreckende Rippe aufweist, die von einem den Schaft umschliessenden Verriegelungsteil mittels Innenflansch hintergriffen ist, welcher wenigstens eine radiale Ausnehmung für ein axiales Ausziehen des Werkzeuges nach einer begrenzten Entriegelungsdrehung aufweist. The invention relates to a tool holder on a rotary hammer with an impact drilling tool which can be inserted into a tool holder of the holder and to which rhythmic axial strikes are given and the shaft of which has at least one radially extending rib which is engaged by a locking part enclosing the shaft by means of an inner flange, which has at least one radial recess for an axial extension of the tool after a limited unlocking rotation.

Bei einer Werkzeughalterung dieser Art (DE-OS 2 750 219) kann das Werkzeug, im Gegensatz zu Werkzeughalterungen mit einer Konus-Aufnahme rasch und mit wenigen Handgriffen gewechselt werden, indem das Verriegelungsteil um einen Zentriwinkel gedreht und dadurch das Werkzeug axial entriegelt wird. Dabei steht das Verriegelungsteil mit der Werkzeugaufnahme im Gewindeeingriff. Werkzeugaufnahme und Verriegelungsteil befinden sich demzufolge in ihrem Gewindeabschnitt in engem, grossflächigem Kontakt. Die Werkzeugaufnahme ist vom Schaft des Werkzeuges über eine zentrale Bohrung durchgriffen. Demzufolge werden die axialen Schlagimpulse des im Führungszylinder des Hammers freifliegenden Schlägers auf das Werkzeug mittelbar oder unmittelbar übertragen, ohne dass die Werkzeugaufnahme unmittelbar an der Impulsübertragung teilhat. Trotzdem ist diese Werkzeugaufnahme starken Vibrationen unterworfen, weil der Schaft des axial geschlagenen Werkzeuges mit seiner Mantelfäche an einer entsprechenden inneren Mantelfläche der Werkzeugaufnahme anliegt und der Hammer als solcher rhythmischen Erschütterungen unterworfen ist. Diese Vibrationen setzen insbesondere im Gewindebereich kinetische Energie frei und führen zu einer starken Erwärmung, insbesondere im lokalen Bereich des Gewindeeingriffes zwischen Verriegelungsteil und Werkzeugaufnahme. Eine noch stärkere Erwärmung des die genannten Teile verbindenden Gewindes und der benachbarten Bauteile ist zu verzeichnen, wenn die Werkzeugaufnahme an der Übertragung der Schlagimpulse des Schlägers teilhaft. Dies ist beispielsweise bei grösseren Hämmern der Fall, wenn die Werkzeugaufnahme das Werkzeug in einem Sackloch aufnimmt und rückwärts in einem Steckschaft ausläuft, der vom Schläger mittelbar oder unmittelbar beaufschlagt ist. Erfahrungsgemäss können dabei Temperaturen bis zu 300 "Celcius auftreten, so dass ein Werkzeugwechsel mit blosser Hand nicht mehr möglich ist. Die auftretenden Temperaturen führen auch zu einer stärkeren Beanspruchung und Belastung der benachbarten Bauteile. Soweit diese aus hochpolymeren Werkstoffen bestehen, können erhebliche Schäden auftreten, auch wenn diese Werkstoffe bis zu einem gewissen Grade wärmefest sind. With a tool holder of this type (DE-OS 2 750 219), the tool, in contrast to tool holders with a cone receptacle, can be changed quickly and with a few hand movements, by rotating the locking part by a central angle and thereby axially unlocking the tool. The locking part is in threaded engagement with the tool holder. The tool holder and locking part are therefore in close, large-area contact in their threaded section. The tool holder is penetrated by the tool shank via a central bore. As a result, the axial percussion impulses of the club which is exposed in the guide cylinder of the hammer are transmitted directly or indirectly to the tool without the tool holder directly participating in the pulse transmission. Nevertheless, this tool holder is subject to strong vibrations because the shaft of the axially struck tool rests with its surface against a corresponding inner surface of the tool holder and the hammer as such is subject to rhythmic vibrations. These vibrations release kinetic energy especially in the thread area and lead to strong heating, especially in the local area of the thread engagement between the locking part and the tool holder. An even greater heating of the thread connecting the parts mentioned and the neighboring components can be seen if the tool holder participates in the transmission of the impact impulses of the racket. This is the case, for example, with larger hammers when the tool holder receives the tool in a blind hole and runs out backwards in a plug-in shaft which is directly or indirectly impacted by the racket. Experience has shown that temperatures up to 300 "Celcius can occur, so that a tool change with the bare hand is no longer possible. The temperatures that occur also lead to greater stress and strain on the neighboring components. As far as these consist of high-polymer materials, considerable damage can occur, even if these materials are to a certain extent heat-resistant.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Halterung der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, dass die erwähnten Erhitzungen weitgehend vermieden sind und dadurch die Lebesndauer des Hammers erhöht und der Werkzeugwechsel erleichtert ist. Proceeding from this, the object of the invention is to develop a holder of the type mentioned at the outset in such a way that the heating mentioned is largely avoided and the life of the hammer is increased and the tool change is made easier.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der werkzeugseitige Endabschnitt der Werkzeugaufnahme eine sektorale Ausnehmung aufweist, welche breiter ist als die Rippe und dass das Verriegelungsteil auf dem Endabschnitt der Werkzeugaufnahme fest aufsitzt, wobei die gegenüber der sektoralen Ausnehmung axial versetzte Ausnehmung des Verriegelungsteils weniger breit ist als die sektorale Ausnehmung und im Bereich der sektoralen Ausnehmung liegt und dass ein mit dem Verriegelungsteil drehfest verbundenes elastisches Element am Schaft anliegt. This object is achieved according to the invention in that the tool-side end section of the tool holder has a sectoral recess which is wider than the rib and that the locking part is firmly seated on the end section of the tool holder, the recess of the locking part which is axially offset from the sectoral recess being less wide than the sectoral recess and in the region of the sectoral recess and that an elastic element connected to the locking part in a rotationally fixed manner rests on the shaft.

Bei einer solchen Ausbildung ist die Verriegelung des Werkzeuges im Werkzeughalter funktionssicherer, weil das Verriegelungsteil eine starre Einheit mit der Werkzeugauf2 With such a design, the locking of the tool in the tool holder is more reliable because the locking part is a rigid unit with the tool holder

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nähme bildet und die Verriegelung durch eine begrenzte Drehung des Werkzeuges selbst herbeigeführt werden kann. Nicht zuletzt ist auch eine schnellere Verriegelung möglich; denn es genügt den Werkzeugschaft axial in das Sackloch der Werkzeugaufnahme einzustecken. Die Verriegelungsdrehung ergibt sich sodann bei Beginn des Bohrens durch die anlaufende Drehbewegung des Werkzeughalters von selbst. Take forms and the locking can be brought about by a limited rotation of the tool itself. Last but not least, faster locking is also possible; because it is sufficient to insert the tool shaft axially into the blind hole of the tool holder. The locking rotation then arises automatically at the start of drilling due to the rotating movement of the tool holder.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Further refinements of the invention result from the dependent claims.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. The invention is explained below with the aid of an exemplary embodiment.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 die Werkzeughalterung in einem durch die Bohrachse gehenden Längsschnitt, 1 the tool holder in a longitudinal section through the drilling axis,

Fig. 2 die Werkzeughalterung gemäss Fig. 1 in teilweisem Schnitt nach Linie II-II von Fig. 1. 2 shows the tool holder according to FIG. 1 in a partial section along line II-II of FIG. 1.

Fig. 3 Eine Draufsicht auf den werkzeugseitigen Endabschnitt der Werkzeughalterung in vergrösserter Darstellung, 3 is a plan view of the tool-side end section of the tool holder in an enlarged view,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den werkzeugseitigen Endabschnitt der Werkzeughalterung und durch das Verriegelungsteil (ohne Werkzeug) und Fig. 4 shows a longitudinal section through the tool-side end portion of the tool holder and through the locking part (without tools) and

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Verriegelungsteil. Der Schaft 11 des Werkzeuges ist in einem Sackloch 14 der Werkzeugaufnahme 10 von relativ grosser Masse aufgenommen. Diese Werkzeugaufnahme 10 läuft rückseitig in einen Schaft 10b aus, der sich bis in den Schlagbereich eines Schlägers bzw. Döppers des Hammers erstreckt. Die Werkzeugaufnahme 10 dämpft in erwünschter Weise den rhythmischen axialen Schlag, was insbesondere dann zu einer Erhöhung der Lebensdauer des Werkzeuges führt, wenn relativ kleine Werkzeuge in verhältnismässig grossen Drehschlaghämmern Verwendung finden. Das Drehmoment für das Werkzeug wird vom Antriebsmotor über die rotierende Werkzeugaufnahme 10 auf das Werkzeug übertragen. Der Schaft 11 des Werkzeuges durchsetzt eine zentrale Bohrung der Werkzeugaufnahme 10. Zur Verriegelung des Werkzeuges in der Werkzeughalterung weist der Schaft 11 zwei sich axial und radial erstreckende, diametral angeordnete Rippen IIa auf. Ein Verriegelungsteil 12 sitzt auf dem werkzeugseitigen Endabschnitt 10a der Werkzeugaufnahme 10 im Presssitz fest auf. Dieser Endabschnitt 10a ist mit zwei sektoralen Ausnehmungen 16 versehen, die diametral angeordnet sind. Fig. 5 shows a cross section through the locking part. The shank 11 of the tool is received in a blind hole 14 of the tool holder 10 of relatively large mass. This tool holder 10 runs out from the rear into a shaft 10b which extends into the striking region of a hammer or striker. The tool holder 10 dampens the rhythmic axial impact in a desired manner, which in particular leads to an increase in the service life of the tool when relatively small tools are used in relatively large rotary impact hammers. The torque for the tool is transmitted from the drive motor to the tool via the rotating tool holder 10. The shaft 11 of the tool passes through a central bore in the tool holder 10. To lock the tool in the tool holder, the shaft 11 has two axially and radially extending, diametrically arranged ribs IIa. A locking part 12 sits firmly on the tool-side end section 10a of the tool holder 10 in a press fit. This end section 10a is provided with two sectoral recesses 16 which are arranged diametrically.

Diese Ausnehmungen 16 sind, senkrecht zur Bohrachse a-a gemessen, breiter als die Rippen 1 la. Im zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel ist jede der beiden sektoralen Ausnehmungen 16 etwas mehr als doppelt so breit wie eine Rippe IIa. Das Verriegelungsteil 12 weist einen Innenflansch 12a auf. Die dem Schaft 11 des Werkzeuges zugewandte zylindrische Fläche 19 dieses Innenflansches 12a liegt als Lagerfläche unmittelbar an der Mantelfläche des Schaftes 11 an. Am Innenflansch 12a des Verriegelungsteiles 12 sind diametral gelegene, sich radial erstreckende Ausnehmungen 15 zum axialen Hindurchführen der Rippen des Werkzeugschaftes vorgesehen, deren lichte Weite je etwa dem Querschnitt einer Rippe IIa entspricht. Die radialen These recesses 16, measured perpendicular to the drilling axis a-a, are wider than the ribs 1a. In the illustrated embodiment, each of the two sectoral recesses 16 is slightly more than twice as wide as a rib IIa. The locking part 12 has an inner flange 12a. The cylindrical surface 19 of this inner flange 12a facing the shank 11 of the tool lies directly as a bearing surface on the outer surface of the shank 11. On the inner flange 12a of the locking part 12 there are diametrically located, radially extending recesses 15 for axially passing the ribs of the tool shank, the clear width of which corresponds approximately to the cross section of a rib IIa. The radial

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Ausnehmungen 15 des Verriegelungsteiles 12 sind gegenüber den sektoralen Ausnehmungen 16 der Werkzeugaufnahme 10 axial versetzt, liegen jedoch in Richtung der Bohrachse a-a gesehen im Querschnittsbereich dieser sektoralen Ausnehmungen 16 der Werkzeugaufnahme 10. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, fluchten die radialen Ausnehmungen 15 des Verriegelungsteils 12 je mit den entsprechenden axialen Seitenflächen 17 der benachbarten sektoralen Ausnehmungen 16 der Werkzeugaufnahme 10. Der Schaft 11 des Werkzeuges ist mit axialem Spiel in der Werkzeugaufnahme Recesses 15 of the locking part 12 are axially offset with respect to the sectoral recesses 16 of the tool holder 10, but, viewed in the direction of the drilling axis aa, lie in the cross-sectional area of these sectoral recesses 16 of the tool holder 10. As can be seen in particular from FIG. 2, the radial recesses 15 of the locking part are aligned 12 each with the corresponding axial side faces 17 of the adjacent sectoral recesses 16 of the tool holder 10. The shaft 11 of the tool is in the tool holder with axial play

10 gehaltert. Dieses axiale Spiel und eine zusätzliche Drehsicherung werden dadurch erreicht, dass die Stirnkanten 20 der Rippen 1 la des Schaftes 11 des in Verriegelungsstellung befindlichen Werkzeuges in Nuten 18 des Innenflansches 12a eintauchen, die an die Lagerfläche 19 dieses Innenflansches 12a angrenzen. 10 supported. This axial play and an additional rotation lock are achieved in that the end edges 20 of the ribs 1a of the shank 11 of the tool in the locked position are immersed in grooves 18 of the inner flange 12a which adjoin the bearing surface 19 of this inner flange 12a.

Zur Sicherung in Verriegelungsposition ist ein mit dem Verriegelungsteil 12 fest verbundenes elastisches Element vorgesehen, das unter Vorspannung am Schaft des Werkzeuges anliegt. Das elastische Element ist durch eine auf dem Verriegelungsteil 12 drehfest sitzende Kappe 13 aus elastischem Werkstoff gebildet. Die Kappe 13 liegt mit einem werkzeugseitigem Innenflansch 13a am Schaft 11 des Werkzeuges unter Vorspannung an. Mit einem rückseitigen Innenflansch 13b hintergreift die Kappe 13 das Verriegelungsteil 12. Ausserdem weist die Kappe 13 wenigstens einen inneren Vorsprung auf, der in eine entsprechende Ausnehmung des Verriegelungsteiles 12 zur Drehsicherung eingreift. For securing in the locking position, an elastic element which is firmly connected to the locking part 12 is provided, which rests under prestress on the shank of the tool. The elastic element is formed by a cap 13 made of elastic material and non-rotatably seated on the locking part 12. The cap 13 abuts with a tool-side inner flange 13a on the shank 11 of the tool under prestress. With a rear inner flange 13b, the cap 13 engages behind the locking part 12. In addition, the cap 13 has at least one inner projection which engages in a corresponding recess in the locking part 12 to prevent rotation.

Infolge des Fehlens einer Gewindeverbindung zwischen dem Verriegelungsteil 12 und der Werkzeugaufnahme 10 sind kritische Erwärmungen in der Werkzeughalterung zuverlässig vermieden. Da das Verriegelungsteil 12 mit seiner inneren zylindrischen Mantelfläche im Presssitz auf der äusseren zylindrischen Mantelfläche der Werkzeugaufnahme 10 sitzt, sind nachteilige Erwärmungen durch Freisetzung kinetischer Energie nicht mehr zu verzeichnen. Due to the absence of a threaded connection between the locking part 12 and the tool holder 10, critical heating in the tool holder is reliably avoided. Since the locking part 12 sits with its inner cylindrical outer surface in a press fit on the outer cylindrical outer surface of the tool holder 10, there is no longer any disadvantageous heating due to the release of kinetic energy.

Die Verriegelung des Werkzeuges in der Werkzeugaufnahme 10 ist funktionssicherer als bei den bisherigen Verriegelungssystemen, weil das Verriegelungsteil 12 eine starre bauliche Einheit mit der Werkzeugaufnahme 10 bildet und die Verriegelung durch eine begrenzte Drehung des Werkzeuges selbst herbeigeführt wird. Dadurch kann die Verriegelung auch schneller durchgeführt werden; denn es genügt, den Werkzeugschaft 11 axial durch den Innenflansch 13a der Kappe 13 in das Sackloch 14 des Werkzeughalters 10 einzustecken. Die Verriegelungsdrehung ergibt sich bei Beginn des Bohrens durch die anlaufende Drehbewegung der Werkzeugaufnahme 10 von selbst. The locking of the tool in the tool holder 10 is more reliable than in the previous locking systems because the locking part 12 forms a rigid structural unit with the tool holder 10 and the locking is brought about by a limited rotation of the tool itself. This means that locking can also be carried out more quickly; because it is sufficient to insert the tool shaft 11 axially through the inner flange 13a of the cap 13 into the blind hole 14 of the tool holder 10. The locking rotation occurs automatically at the beginning of the drilling due to the starting rotary movement of the tool holder 10.

In Verriegelungsposition wird das Werkzeug dadurch gehalten, dass der Innenflansch 13a der Kappe 13 am Schaft The tool is held in the locking position in that the inner flange 13a of the cap 13 on the shaft

11 des Werkzeuges unter Vorspannung anliegt, so dass eine Relativdrehung zwischen Werkzeughalter 12 und Werkzeug nur unter Überwindung erheblicher Reibungskräfte herbeigeführt werden kann. 11 of the tool rests under pretension, so that a relative rotation between tool holder 12 and tool can only be brought about by overcoming considerable frictional forces.

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2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

653 942 PATENT CLAIMS

1. Tool holder on a rotary hammer with an impact drilling tool that can be inserted into a tool holder of the holder, to which rhythmic axial impacts are given and whose shaft (11) has at least one radially extending rib (IIa), which is surrounded by a locking part (11) surrounding the shaft (11). 12) is engaged behind by means of an inner flange (13a) which has at least one radial recess (15) for an axial extraction of the tool after a limited unlocking rotation of the tool, characterized in that the tool-side end section (10a) of the tool holder (10) has at least one sectoral Has recess (16) which is wider than the rib (IIa) and that the locking part (12) sits firmly on the end section (10a) of the tool holder (10), the radial recess (16) which is axially offset with respect to the sectoral recess (16). 15) of the locking part (12) is less wide than the sectoral recess (16) and in the area I lies in the sectoral recess (16) and that an elastic element (13) connected to the locking part (12) in a rotationally fixed manner rests on the shaft (11).

2. Holder according to claim 1, characterized in that the locking part (12) with the tool holder (10) is firmly connected by means of a press fit.

3. Holder according to claim 1 or 2, characterized in that the shaft (11) facing cylindrical surface (19), the inner flange (12a) of the locking part (12) as a bearing surface directly against the outer surface of the shaft (11).

4. Holder according to one of the preceding claims, characterized in that in a diametrical arrangement to the drilling axis (aa) two ribs (IIa), two sectoral recesses (16) at the end section (10a) of the tool holder (10) and two radial recesses (15) are provided on the locking part (12).

5. Holder according to one of the preceding claims, characterized in that the radial recesses (15) of the locking part (12) each axially aligned with the axially extending side surface (17) of the associated sectoral recess (16).

6. Holder according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft (11) of the tool is held with axial play in the tool holder (10).

7. Holder according to claim 6, characterized in that for the axial play and for additional rotation protection, the end edges (20) of the ribs (IIa) of the tool in the locked position in the bearing surface (19) of the inner flange (12a) of the locking part (12th ) Immerse adjacent grooves (18) of this inner flange (12a).

8. Holder according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic element is a non-rotatably on the locking part (12) seated cap (13) made of elastic material, which rests with a tool-side inner flange (13a) on the shaft (11) of the tool .

9. Holder according to claim 8, characterized in that the cap (13) with a rear inner flange (13b) engages behind the locking part (12).

10. Holder according to one of the claims 8 or 9, characterized in that the cap (13) engages with an inner projection in a corresponding recess of the locking part (12) to prevent rotation.