DE2408557A1 - DEVICE FOR TRANSMISSION OF TORQUE TO PREFERRED IMPACT DRILLING TOOLS - Google Patents

DEVICE FOR TRANSMISSION OF TORQUE TO PREFERRED IMPACT DRILLING TOOLS

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DE2408557A1 DE19742408557 DE2408557A DE2408557A1 DE 2408557 A1 DE2408557 A1 DE 2408557A1 DE 19742408557 DE19742408557 DE 19742408557 DE 2408557 A DE2408557 A DE 2408557A DE 2408557 A1 DE2408557 A1 DE 2408557A1
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Abstract

To connect a rock drill to a drilling machine, in particular a hammer drill or hammer drilling machine, a tool-holding sleeve (12) provided with a hollow profile is provided in the drilling machine (1). A tool insertion shank (4) provided with a corresponding outer profile is pushed into the sleeve (12). The insertion end (9) of the shank (4) has a splined-shaft tooth system which is designed as a coarse-pitch thread with a helix pointing in the direction of rotation. The corresponding hollow profile of the tool-holding sleeve (12) of the drilling machine has the same helix. The coarse-pitch thread has a helix angle of 75 DEG to 85 DEG . <IMAGE>

Description

Einrichtung zur Drehmomentübertragung auf vorzugsweise schlagbohrende Werkzeuge Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Drehmomentübertragung auf vorzugsweise schlagbohrende Werkzeuge, wobei an dem Einsteckende des Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers, ein Keilwellenprofil angeordnet ist, welches in ein zugeordnet es Innenkeilwellenprofil einer Werkzeugaufnahmevorrichtung vorzugsweise liner Handwerkzeugmaschine eingeschoben ist.Device for torque transmission to preferably percussion drilling Tools The invention relates to a device for transmitting torque preferably impact drilling tools, whereby at the insertion end of the tool, in particular a drill, a spline is arranged, which in a associated with it the internal spline profile of a tool holding device preferably liner hand tool is inserted.

Es sind bereits Bohrer bekannt, welche ein mit einem Keilwellenprofil versehenes Einsteckende aufweisen. Dieses Keilwellenprofii, dessen Zahnkanten parallel zur Achse des Bohrers verlaufen, hat sich in der Praxis bewährt. Die mit dem bekannten Einsteckende versehenen Bohrer werden in der Hauptsache in Handwerkzeugmaschinen in der Größenordnung ab 10 kg Gewicht verwendet. Es hat sich nun gezeigt, daß bei Verwendung der bekannten Werkzeuge in kleineren Handwerkzeugmaschinen bei ungünstigen Bedingungen wie bei nicht genügendem Andruck der Werkzeugmaschine auf die zu bearbeitende Unterlage das Werkzeug im Gehäuse der Handwerkzeugmaschine momentan von seinem axialen Anschlag abgehoben werden kann.There are already known drills which have a spline profile have provided spigot end. This splined shaft profile, whose tooth edges are parallel run to the axis of the drill, has proven itself in practice. The one with the known Shank provided drills are mainly used in hand machine tools in the order of 10 kg or more. It has now been shown that with Use of the known tools in smaller hand machine tools in the case of unfavorable Conditions such as insufficient pressure of the machine tool on the machine tool to be machined Underlay the tool in the housing of the hand machine tool momentarily from its axial Stop can be lifted off.

Schlagenergieverluste und erhöhter Verschleiß der Keilwellenverzahnung sind die Folge.Loss of impact energy and increased wear of the spline teeth are the consequence.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Drehmomentübertragung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die bei geringstem Verschleiß der Keilwellenverzahnung das Erreichen einer optimalen Bohrleistung ermöglicht.It is therefore the object of the invention to provide a device for transmitting torque to create the type described above, with minimal wear of the splines enables optimal drilling performance to be achieved.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Keilwellenverzahnung als Steilgewinde mit einem in die Drehrichtung weisenden Drall, insbesondere bei Rechtsdrehung mit Rechtsdrall, mit einem Steigungswinkel c< von 75 bis 850 ausgebildet ist.This is achieved according to the invention in that the splines as a high helix thread with a twist pointing in the direction of rotation, especially in Right-hand rotation with right-hand twist, with a pitch angle c <75 to 850 is.

Das hat den Vorteil, daß ein mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Einsteckende versehenes Bohrwerkzeug im Betrieb dauernd gegen den axialen Anschlag in der Handwerkzeugmaschine hineingezogen wird. Hierdurch arbeitet die Handwerkzeugmaschine, also z.B. ein Bohrhammer, welche einen genau definierten Aufschlagpunkt hat, in dem sie optimal schlägt, ohne energieverzehrende Prellschläge arbeitet.This has the advantage that a configured with one according to the invention The plug-in drilling tool provided continuously against the axial stop during operation is drawn into the hand machine tool. This is how the hand machine tool works, So e.g. a hammer drill, which precisely defines one Point of impact has, in which it hits optimally, works without energy-consuming bouncing blows.

Als sehr zweckmäßig hat sich erwiesen, daß der Steigungswinkel vs des Stahlgewindes 84 beträgt. Sehr vorteilhaft ist auch, daß die Zahnfußbreite'des Steilgewindes am Einsteckende des Werkzeugs, insbesondere des Bohrers, geringer ist als die Zahnfußbreite des Stahigewindes der Werkzeugaufnahmevorrichtung. Als sehr günstig hat sich erwiesen, daß die Zahnfußbreite am Einsteckende des Werkzeugs zu der der Werkzeugaufnahmevorrichtung in einem Verhältnis von 3 : 4 bis 1 : 2 steht.It has proven to be very useful that the pitch angle vs. of the steel thread 84 is. It is also very advantageous that the tooth root width of the The steep thread at the insertion end of the tool, in particular the drill, is less is than the tooth root width of the steel thread of the tool receiving device. as It has proven very beneficial that the tooth root width at the insertion end of the tool to which the tool holding device is in a ratio of 3: 4 to 1: 2.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Ansprüchen, der anschließenden Beschreibung und der Zeichnung.Further advantageous refinements of the subject matter of the invention result from the claims, the subsequent description and the drawing.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in Fig. 1 einen an einem Bohrhammer angeordneten Werkzeughalter mit eingeführtem Werkzeug im Längsschnitt, Fig. 2 einen Bohrer und Fig. 3 einen Schnitt längs III-III der Fig. 1 in stark vergrößerter Darstellung.An embodiment of the invention is shown in the drawing. This shows in Fig. 1 a tool holder arranged on a hammer drill inserted tool in longitudinal section, FIG. 2 shows a drill and FIG. 3 shows a section along III-III of FIG. 1 in a greatly enlarged view.

Am nur teilweise dargestellten werkstückseitigen Ende des Gehäuses eines Bohrhammers 1 ist ein Werkzeughalter 2 befestigt.At the workpiece-side end of the housing, which is only partially shown A tool holder 2 is attached to a hammer drill 1.

In die konzentrische Aufnahmebohrung 3 des Werkzeughalters ist der Schaft 4 eines Bohrers 5 eingeschoben. Am in die Aufnahmebohrung 3 eingeschobenen Schaft ist in Form einer einzigen Ringnut eine Ausnehmung 6 gebildet, in die ein Verriegelungselement 7 des Werkzeughalters eingreift. Das Verriegelungselement 7 läßt sich durch Axialverschieben einer Hülse 8 aus der Ausnehmung 6 des Werkzeugschafts 4 herausbewegen, so daß der Bohrer 5 aus dem Werkzeughalter 2 herausgezogen werden kann.In the concentric mounting hole 3 of the tool holder is the Shank 4 of a drill 5 inserted. On inserted into the mounting hole 3 Shank is formed in the form of a single annular groove, a recess 6 into which a Locking element 7 of the tool holder engages. The locking element 7 can be by axially displacing a sleeve 8 from the Recess 6 of the tool shaft 4 move out so that the drill 5 out of the tool holder 2 can be pulled out.

Am Einsteckende 9 des Schaftes 4 ist der Bohrer 5 mit einer Einrichtung zur Drehmomentübertragung versehen. Diese Einrichtung wird von einem Keilwellenprofil 10 gebildet, welches in ein zugeordnetes Innenkeilwellenprofil 11 einer Werkzeugaufnahmevorrichtung 12 der Handwerkzeugmaschine eingreift. Die Werkzeugaufnahmevorrichtung 12 bildet das Abtriebsglied für die von der Handwerkzeugmaschine erzeugte Drehbewegung.At the insertion end 9 of the shank 4, the drill 5 is provided with a device provided for torque transmission. This facility is made up of a spline 10 formed, which in an associated internal spline 11 of a tool holding device 12 engages the hand machine tool. The tool holding device 12 forms the output member for the rotary movement generated by the handheld power tool.

Die vom Keilwellenprofil 10 und vom Innenkeilwellenprofil 11 gebildete Keilwellenverzahnung ist als Steilgewinde au-sgebildet. Dieses Steilgewinde hat einen in die Drehrichtung weisenden Drall, also bei Rechtsdrehung der Maschine einen Rechtsdrall. Das Steilgewinde hat einen Steigungswinkel von 840, also einen von der Mittelachse abweichenden Winkel von von 6 . Diese beiden Winkel müssen einander natürlich zu einem rechten Winkel ergänzen. Die Zahnfußbreiten der Steilgewinde des Keilwellenprofils 10 und des Innenkeilwellenprofils 11 sind unterschizdlich groß: Die Zahnfußbreite t10 des Steilgewindes am Einsteckende 9 des Bohrers 5 ist geringer als die Zahnfußbreite t11 des das Innenkeilwellenprofil 11 bildenden Steilgewindes der Werkzeugaufnahmevorrichtung 12. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel verhält sich die Zahnfußbreite t des das Keilwellenprofil 10 bildenden Steilgewindes am Einsteckende 9 des Bohrers zu der Zahnfußbreite t11 der Werkzeugaufnahmevorrichtung 12 wie 2 ; 3. Jedes der beiden die Keilwellenverzahnung bildenden Steilgewinde - Keilwelle:lprofil 10 und Innenkeilwellenprofil 11 - hat acht Zähne 13, 14.The formed by the spline 10 and the internal spline 11 Splines are designed as a high helix thread. This has a steep thread a twist pointing in the direction of rotation, i.e. one when the machine is turned clockwise Right twist. The high helix thread has a helix angle of 840, i.e. one of of the central axis deviating from 6. These two angles must be one another of course complement to a right angle. The tooth root widths of the high helix threads the spline 10 and the inner spline 11 are different large: The tooth root width t10 of the high helix thread at the insertion end 9 of the drill 5 is less than the tooth root width t11 of the high-helix thread forming the internal spline 11 of the tool holding device 12. In the illustrated embodiment, behaves the tooth root width t of the high helix thread forming the spline 10 on Insertion end 9 of the drill to the tooth root width t11 of the tool receiving device 12 like 2; 3. Each of the two high helix threads forming the spline - Splined shaft: oil profile 10 and internal spline 11 - has eight teeth 13, 14.

Das hintere, leicht ballig ausgeführte Ende 17 des Schaftes 4 liegt an einem Axialschläge übertragenden Zwischendöpper 18 der Handwerkzeugmaschine an. Der vordere, vor dem Schaft 4 liegende Teil des Bohrers 5 ist in herkömmlicher Weise ausgebildet: An einen mit einer Metallschneide 15 versehenen Bohrkopf schließt sich ein eine Förderwendel zum Abtransport des vom Bohrkopf losgeschlagenen Bohrkleins dienende Förderwendel 16 enthaltender Teil des Bohrers 5 an.The rear, slightly convex end 17 of the shaft 4 is located on an intermediate endpiece 18 of the handheld power tool which transmits axial impacts. The front part of the drill 5 lying in front of the shank 4 is conventional formed: on a provided with a metal cutting edge 15 drill head closes a spiral conveyor to remove the knocked loose from the drill head Part of the drill 5 containing drill cuttings 16.

Bei Rotation - im dargestellten Ausführungsbeispiel also Drehung nach rechts - wird der Bohrer 5 durch das von außen auf ihn einwirkende Drehmoment, welches durch die als Steilgewinde ausgeführte Keilwellenverzahnung eine Axialkraft auf dem Bohrer 5 hervo:'ruft, dauernd gegen den vom Zwischendöpper 18 gebildeten Anschlag im Bohrhammer hineingezogen.In the case of rotation - in the illustrated embodiment, that is, rotation after right - is the drill 5 by the external torque acting on it, which due to the splined shaft toothing, which is designed as a coarse thread, an axial force is generated the drill 5: 'calls out, constantly against the stop formed by the intermediate header 18 pulled into the hammer drill.

Hierdurch wird einerseits der Zwischendöpper 18 ganz in seinen hinteren Endpunkt in die Handwerkzeugmaschine hineingeschoben und andererseits liegt auch der Bohrer 5 mit seinem hinteren Ende 17 satt am Zwischendöpper 18 an. Dies ist von großer Wichtigkeit, da alle j3ohrhämmer, insbesondere mit Luftpolsterschlagwerk, einen definierten Aufschlagpunkt haben und nur in diesem optimal schlagen. Dadurch daß im Moment des Schlages das Bohrwerkzeug am Zwischendöpper 18 anliegt, werden energievernichtende Prellschläge verhindert. Die Bohrleistung kann auf diese Art je nach dem Bohrerdurchmesser um etwa 5 bis 20 % vergrößert werden. Schließlich wird hierdurch der Verschleiß in den Keilwellenverzahnungen gegenüber den bekannten Drehmomentübertragungseinrichtungen erheblich geringer.As a result, on the one hand, the intermediate header 18 is completely in its rear End point pushed into the hand tool and on the other hand is also the rear end 17 of the drill 5 sits snugly on the intermediate header 18. This is of great importance, since all j3-ear hammers, especially those with air cushion hammer, have a defined point of impact and only hit this point optimally. Through this that at the moment of the impact the drilling tool rests against the intermediate head 18 prevents energy-destroying bouncing blows. The drilling performance can be achieved in this way can be increased by about 5 to 20% depending on the drill diameter. In the end This reduces the wear in the spline teeth compared to the known ones Torque transmission devices considerably less.

Die Zahnfußbreite t11 des als Steilgewinde ausgebildeten Innenkeilwellenprofils 11 i3t breiter als der Zahnfuß t am Einsteckende 9 des Bohrers, da die Werkzeugaufnahmevorrichtung 12 im Bohrhammer von der Lebensdauer her gesehen die Standzeit mehrere Bohrer überstehen muß. Das Verhältnis der Zahnfußbreiten t10 ; t11 kann in einem Bereich von 3 : 4 bis 1 : 2 variieren; im dargestellten Ausführungsbeispiel hat sich ein Verhältnis von 3 : 2 als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Zahl der ineinander greifenden Zähne der Keilwellenverzahnung ist ebenfalls auf kleinsten Verschleiß optimiert. Sie soll zwischen 6 und 10 liegen, im beschriebenen'Ausführunesbeispiel beträgt sie 8. Hierdurch wird die Flächenpressung in der Verzahnung einerseits relativ klein gehalten, während die Zähne andererseits trotzdem noch kräftig genug sind und entsprechend tief einsatzgehärtet werden können.The tooth root width t11 of the internal spline shaft profile designed as a high-helix thread 11 i3t wider than the tooth root t at the insertion end 9 of the drill because the tool holder 12 in the hammer drill, in terms of service life, the service life of several drills can survive got to. The ratio of the tooth root widths t10; t11 can be in a range of 3: 4 vary up to 1: 2; in the illustrated embodiment, there is a relationship of 3: 2 proved to be particularly advantageous. The number of interlocking The teeth of the splines are also optimized for minimal wear. It should be between 6 and 10, in the described example it is they 8. As a result, the surface pressure in the toothing is on the one hand relatively small held, while on the other hand the teeth are still strong enough and accordingly can be case hardened deeply.

Natürlich muß der Drall des Steilgewindes 10,11 bei linksdrehenden Maschinen nach links gerichtet sein, um den erwünschten Erfolg zu erhalten.Of course, the twist of the high-helix thread must be 10, 11 for counter-clockwise Machines to be directed to the left to get the desired success.

Claims (6)

AnsprücheExpectations 1. Einrichtung zur Drehmomentübertragung auf schlagbohrende Werkzeuge, wobei an dem Einsteckende des Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers, ein Keilwellenprofil angeordnet ist, welches in ein zugeordnetes Innenkeilwellenprofil einer Werkzeugaufnahmevorrichtung vorzugsweise einer handwerkzeugmaschine eingeschoben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilwellenverzahnung (10,11) als Steilgewinde mit einem in die Drehrichtung weisenden Drall, insbesondere bei Rechtsdrehung mit Rechtsdrall, mit einem Steigungswinkel von von 75° bis 850 ausgebildet ist.1. Device for torque transmission to impact drilling tools, wherein at the insertion end of the tool, in particular a drill, a spline shaft profile is arranged, which is in an associated internal spline profile of a tool holding device is preferably inserted into a hand machine tool, characterized in that that the spline (10, 11) as a coarse thread with one in the direction of rotation pointing twist, especially when turning clockwise with a right twist, with a pitch angle is formed from 75 ° to 850. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel X des Steilgewindes (10,11) 840 beträgt.2. Device according to claim 1, characterized in that the pitch angle X of the high helix thread (10, 11) is 840. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnfußbreite(t10)des Steilgewindes des Keilwellenprofils (10) am Einsteckende (9) des Werkzeugs (5), insbesondere des Bohrers, geringer ist als die Zahnfußbreite (t1l) des Steilgewindes am lnnenkeilwellenprofil (11) der Werkzeugaufnahmevorrichtung (12).3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the tooth root width (t10) of the high helix thread of the spline profile (10) at the insertion end (9) of the tool (5), in particular of the drill, is less than the tooth root width (t1l) of the high helix thread on the internal spline (11) of the tool holding device (12). 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnfußbreite (mio) am Einsteckende (9) des Werkzeugs (5) zu der Zahnfußbreite (tii) in der Werkzeugaufnahmevorrichtung (12) in einem Verhältnis von 3 : 4 bis 1 : 2 steht.4. Device according to claim 3, characterized in that the tooth root width (mio) at the insertion end (9) of the tool (5) to the tooth root width (tii) in the tool holding device (12) is in a ratio of 3: 4 to 1: 2. 5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnfußbreite (t10) am Einsteckende (9) des Werkzeugs (5) sich zu der Zahnfußbreite (t11) in der Werkzeugaufnahmevorrichtung (12) wie 2 : 3 verhält.5. Device according to claim 3, characterized in that the tooth root width (t10) at the insertion end (9) of the tool (5) to the tooth root width (t11) in the Tool holding device (12) behaves like 2: 3. 6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zähne (13,14) der Steilgewinde des Keilwellenprofils (10) und des Innenkeilwellenprofils (11) 6 bis 10, vorzugsweise 8, beträgt.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the number of teeth (13,14) of the high helix thread of the spline profile (10) and of the inner spline profile (11) is 6 to 10, preferably 8. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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