CN1772424A - 工具安装座 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种工具安装座(1)，包括至少两个对置的、从一个导向直径(D)的空心圆柱形的安装座套(3)沿径向朝内伸入的、条形的、带有接触面(5)的锁定键(4a、4b)和至少一个穿过安装座套(3)的一个开口(6)可径向移动的锁止体(2)，其中，旋转锁定键(4a、4b)的在安装座侧的端部至开口(6)的在安装座侧的边缘有一个距离(X)，该距离大于导向直径(D)的1.5倍。

Description

工具安装座
技术领域
本发明涉及一种具有一个可径向移动的锁止体的工具安装座，尤其对于冲击钻机用于安装冲击钻头。
背景技术
具有一个插入端的冲击和旋转地驱动的工具通常形状锁合不旋转地以及可有限轴向运动地插在一个工具安装座内，这些工具借助于至少一个插入到插入端的一个在工具机侧封闭的槽内的、可径向移动的锁止体沿轴向锁止。
按DE19724532以及DE3205063，工具安装座具有一个条形的旋转锁定键和一个可径向移动的锁止体，所述旋转锁定键从一个导向直径的空心圆柱形的安装座套以一个键高沿径向朝内伸入。旋转锁定键在安装座侧在一个轴向长度上延伸至用于锁止体的开口的在安装座侧的边缘，该轴向长度大致等于导向直径。
目前在冲击钻机系统中世界范围内大多使用的实际中已标准化的插入端和相配的工具安装座在US4107949中描述，它们具有一个导向直径为10mm的在安装座侧的圆柱套形的导向面、一些朝自由端部沿轴向封闭的锁止槽以及一些朝自由端部沿轴向开口的梯形的旋转同步槽。在相配的工具安装座中，至少一个可径向移动的锁止体嵌入到一个锁止槽内并且限制工具在工具安装座内的轴向移动。另外，两个对置的旋转锁定键分别嵌入到插入端的一个旋转同步槽内并且分别通过一个切向接触面传递转矩。这些插入端本来为直径直至17mm的冲击钻头设计并且因此配置于具有小于650W功率的小型低功率冲击钻机的范围，在这种工具机功率-工具-组合中实际上没有磨损问题。
功率越来越强的手持工具机，特别是冲击钻机，然而其间允许在一定的运行模式下将很大的转矩传递到工具上。其中冲击钻头直径达30mm的冲击钻机的实际使用范围得到扩展。其中显示，冲击钻头直径超过17mm会导致多倍增加工具安装座的磨损和损伤，具体导致旋转锁定键在接触面上的明显更高的磨损。特别是由于可以使用现代的配筋加固的冲击钻头，因此经常出现冲击钻头在配筋的钻孔内的工具堵塞。当使用者尝试拔出冲击钻头时，很大的转矩借助于一个自锁的手持工具机施加到工具上并且施加一个很高的脉冲拉力，其通过用于锁止体的开口的在安装座侧的边缘传递到工具上，并在超过允许的多向应力时导致安装座套在该安装座侧的边缘附近断裂。
发明内容
本发明的任务在于实现一种用于大功率手持工具机的使损伤和磨损最小的工具安装座。
此任务主要通过权利要求1的特征来解决。有利的进一步拓展由从属权利要求得出。
因此，一个工具安装座包括至少两个对置的、从导向直径的空心圆柱形的安装座套沿径向朝内伸入的、条形的、带有接触面的旋转锁定键，该工具安装座具有至少一个穿过安装座套的一个开口可径向移动的锁止体，其中旋转锁定键的在安装座侧的端部至开口的在安装座侧的边缘有一个距离，该距离大于导向直径的1.5倍。
在开口的在安装座侧的边缘上成45°延伸的多向应力状态的断裂力学上危险的轴向区域在两侧大约延伸到导向直径的一半。通过旋转锁定键的等于导向直径的此外存在的额外前置的接触长度，在通过插入端的限定的扭转刚度条件下，仅仅在开口的安装座侧施加至少转矩的主要部分。上述的断裂力学上危险的轴向区域由此置于必要较小的荷载中，这样在给定的疲劳强度界限值时更高的转矩可能产生很小的损害。通过旋转锁定键的现在明显延长的、额外前置的接触长度，由使用者手动将施加到工具机上的脉冲拉力荷载在高转矩的同时抗断裂地传递到工具上。
有利的是，旋转锁定键的长度是导向直径的至少三倍，因此在相同的横截面时实现较大的接触面，这在标准荷载下导致较小的面应力并由此明显减少磨损。另外，较小的面应力导致配置在安装座套内的沿轴向可有限自由运动地导引的插入端的较小的滑动摩擦损失，因此改善冲击能量传递。
有利的是，旋转锁定键至安装座套的在安装座侧的端部的距离最大为导向直径的一半，因此限制安装座套的不可用于传递转矩的轴向导引长度，并且由此缩短工具安装座。
有利的是，两个在同一旋转方向定向的接触面的面积总和在数值上处于导向直径的平方的一半至一倍的范围内，因此工具安装座尺寸设计成对于钢-钢-接触系统例如对于键所推荐的100到120Mpa的允许的面应力。
附图说明
下面更详细地解释本发明的有利的实施例，其中：
图1工具安装座的纵剖面图，
图2工具安装座的横剖面图。
具体实施方式
按图1和2，一个旋转和冲击地驱动一个工具9的工具机11的一个工具安装座1具有正好两个对置的、从一个导向直径为D的空心圆柱形的安装座套3以键高H＝0.15D沿径向朝内伸入的、条形的、长度为L的、具有径向延伸的接触面5的旋转锁定键4a、4b和一个穿过安装座套3的一个开口6可径向移动的、以球的形式的锁止体2。旋转锁定键4a、4b的在安装座侧的端部至开口6的在安装座侧的边缘有一个距离X，该距离等于导向直径D的两倍。旋转锁定键4a、4b的长度L是导向直径D的三倍，它至安装座套3的在安装座侧的端部的距离Y是导向直径D的1/5倍。所有在同一旋转方向ω定向的接触面5的面积总和∑按公式∑＝2LH＝2(3D)(0.15D)＝0.9D^2处于导向直径D的平方的一半至一倍之间。既使在用转矩M高达50.000Nmm的功率强大的工具机11中在导向直径D＝10mm时也仅近似得到单位面积压力P＝M/(DLH)＝M/0.45D^3＝111Mpa，它保持在推荐的临界值内。在例如工具堵塞情况下的很高的转矩时，通过工具9的插入端12的限定的扭转刚度，基本上只有在安装座侧附加处于多向应力状态S之前的接触长度K＝D＝10mm受载。

Claims (4)

1.一种工具安装座，包括至少两个对置的、从一个导向直径(D)的空心圆柱形的安装座套(3)沿径向朝内伸入的、条形的、带有接触面(5)的旋转锁定键(4a、4b)和至少一个穿过安装座套(3)的一个开口(6)可径向移动的锁止体(2)，其特征在于：旋转锁定键(4a、4b)的在安装座侧的端部至开口(6)的在安装座侧的边缘有一个距离(X)，该距离大于导向直径(D)的1.5倍。
2.按权利要求1的工具安装座，其特征在于：旋转锁定键(4a、4b)的长度(L)为导向直径(D)的至少三倍。
3.按权利要求1和2的工具安装座，其特征在于：旋转锁定键(4a、4b)至安装座套(3)的在安装座侧的端部的距离(Y)最大为导向直径(D)的一半。
4.按权利要求1到3之一的工具安装座，其特征在于：两个在同一旋转方向(ω)上定向的接触面(5)的面积总和在数值上处于导向直径(D)的平方的一半和一倍之间的范围内。
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