DE4032739A1

DE4032739A1 - Universal tool shank for use in portable power tools - has longitudinal slots allowing tool to locate with axial play in chuck or hammer drill tool holder

Info

Publication number: DE4032739A1
Application number: DE19904032739
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Bloechle; Karl Dr Ing Dr Wanner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-10-16
Filing date: 1990-10-16
Publication date: 1992-04-23

Abstract

The tool shank allows drills, chiesels etc. to be used with equal facility in a Jacob's chuck or the toolholder of a hammer drill. It has three equally spaced, parallel sided slots of which one (7) is somewhat deeper than the other two (8). The outer edges (16) of the slots are chamfered at 60 deg., leaving a short length (17) at the end unchamfered. Opposite the deeper slot (7) is a blind ended slot (not visible) which receives the locking ball when the tool is inserted in a hammer drill. When the tool is inserted in a Jacob's chuck the jaws enter the three slots (7,8) and the tool is centred. If the chuck is not tightened hard, the tool has some relative axial movement but is retained by the unchamfered ends (17) of the slots. In a hammer drill is driven by engagement of the toolholder driving dogs in the slots (7,8). ADVANTAGE - Versatility.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Werkzeug zur Verwendung in Hand bohrmaschinen, Schlagbohrmaschinen, Bohrhämmern, Meißelhämmern oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solch ein Werkzeug ist aus der DE-A-34 29 419 bekannt. Dieses Werkzeug läßt sich in Bohrfuttern mit drei Backen spannen und in Werkzeughaltern bestimm ter Bohrhämmer einsetzen. Die Werkzeuge besitzen eine geschlossene Nut zur Verriegelung in den Bohrhämmern. Diese Nut für die Drehmit nahme- und Verriegelungselemente ist im Schlagbetrieb stark belas tet. Da sie nur teilweise geschlossen ist, besteht bei ausgeschlage nen Schäften die Gefahr, daß sich das Werkzeug unbeabsichtigt löst. Die bekannten Werkzeuge sind außerdem für Bohrhämmer mit Werkzeug haltern, die nach innen weisende Drehmitnahmeleisten haben, nicht geeignet.The invention is based on a tool for use in hand drilling machines, impact drills, rotary hammers, chisel hammers or the like according to the preamble of claim 1. Such a tool is known from DE-A-34 29 419. This tool can be used in Clamp the chucks with three jaws and determine them in tool holders Insert the hammer drill. The tools have a closed one Groove for locking in the rotary hammers. This groove for the lathe Take-up and locking elements are heavily loaded in impact operation tet. Since it is only partially closed, there is a knockout NEN shafts the risk that the tool will accidentally come loose. The known tools are also for hammer drills with tools holders that have inward-facing swivel ledges, do not suitable.

Für die Anwendung in Maschinen mit Bohrfuttern ist ungünstig, daß die Ausbildung der Nuten im Schaft dieser Werkzeuge nur ein festes Einspannen ohne Axialbeweglichkeit des Werkzeugs ermöglicht. Eine begrenzte Axialbeweglichkeit ist jedoch bei Schlagbohrwerkzeugen von großem Vorteil, da dann beim Schlagen nur das Werkzeug selbst, nicht aber zusätzlich Teile des Futters mitbewegt werden müssen. Eine axiale Sicherung des Werkzeugs fehlt also beim Einsatz in Bohrfut tern. Die bekannte Schaftausbildung ist somit nicht geeignet für einen universellen Einsatz und als einheitliche Schaftform für ver schiedene Typen von Handbohr- oder schlaggeräten und alle Anwen dungszwecke.For use in machines with drill chucks, it is unfavorable that the formation of the grooves in the shank of these tools is only a firm one Clamping without axial mobility of the tool enables. A limited axial mobility is however with percussion drilling tools from great advantage, because then only the tool itself when hitting, not but additional parts of the feed must also be moved. A The tool is therefore not axially secured when used in drill chute tern. The well-known shaft training is therefore not suitable for universal use and as a uniform shaft shape for ver different types of hand drills or impact devices and all applications purposes.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Werkzeug mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß seine Schaftausbildung für alle Anwendungszwecke wie reines Bohren, Schlagbohren oder Meißeln sowie sowohl für Bohrfutter als auch für Werkzeughalter mit Drehmitnehmern gleichermaßen geeignet ist. Dies ermöglicht die Ver wendung nur einer einzigen Schaftform für alle Arten von Werkzeug köpfen und Handwerkzeugmaschinen ohne Einbußen beim übertragbaren Drehmoment oder der Axialbeweglichkeit. Die Anbringung je einer An fasung an den Nuträndern der offenen Nuten bewirkt bei Bohrwerk zeugen in Dreibackenfuttern ein formschlüssiges Eingreifen der Futterbacken in den Schaft mit erhöhter Sicherheit gegen Durch drehen. Die gleiche Breite aller Nuten bzw. gleicher Abstand der Anfasungen stellt auch eine einwandfreie Zentrierung des Werkzeugs in Backenfuttern sicher. Bei geschlagenen Werkzeugen bietet min destens eine am Schaftende verlägerte Seitenwand der Nut einen formschlüssigen Riegel, der auch bei nur lose gespannten Futter backen ein Herausfallen mit Sicherheit verhindert. Nicht zuletzt verhindert die charakteristische Form des Schaftes eine Verwechslung mit marktüblichen Werkzeugen. Dies könnte andernfalls bei mangel hafter Verriegelung zu einer Unfallgefahr werden.The tool according to the invention with the characterizing features of Claim 1 has the advantage that his shaft training for all applications such as pure drilling, impact drilling or Chisels as well as for both chucks and tool holders Rotary drivers is equally suitable. This enables the ver Single shaft shape for all types of tools heads and hand machine tools without sacrificing transferability Torque or axial mobility. The attachment of one attachment chamfering on the groove edges of the open grooves results in the boring machine testify to positive engagement of the three-jaw chucks Chuck jaws in the shaft with increased security against through rotate. The same width of all grooves or the same distance of Chamfering also means that the tool is perfectly centered safe in cheek chucks. With struck tools, min at least one side wall of the groove displaced at the shaft end form-locking bolt, which also with only loosely tensioned chuck baking prevents falling out with certainty. Not least the characteristic shape of the shaft prevents confusion with standard tools. Otherwise, this could be due to a lack locks become an accident hazard.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des erfindungsge mäßen Werkzeugs möglich. Besonders fertigungsgünstig ist es, den durch die verlängerte Seitenwand gebildeten Riegel am Schaftende durch Anbringung einer Anfasung am übrigen Nutrand zu schaffen. Die Winkellage der Anlageflächen entspricht genau dem Winkel von 120°, unter dem die Flanken der Futterbacken stehen, so daß diese an der gesamten Anlagefläche anliegen. Die Anordnung einer allseits ge schlossenen Nut auf einer zwischen den offenen Nuten verbleibenden Rippe führt zu einem ungeschwächten Nutrand zur Werkzeugver riegelung. Damit wird einem möglichen Ausschlagen der geschlossenen Nut an ihren Enden abgeholfen. Ein rechteckiger Querschnit der offenen Nuten hat den Vorteil einer kostengünstigen Fertigung durch einfaches Fräsen. Eine der offenen Nuten tiefer auszuführen, er leichtert bei Bohrhammer-Werkzeugaufnahmen mit ebenfalls einem längeren Drehmitnehmer das lagerichtige Einführen und beugt einer möglichen Fehlverriegelung vor. Die tiefere Nut wird aus Festig keitsgründen vorteilhaft gegenüber der geschlossenen Nut angeordnet und ausgerundet. Damit können ohne nennenswerte Schaftschwächung hohe Drehmomente übertragen werden. Der Schaftdurchmesser ist mit vorzugsweise 12 bis 13 mm so gewählt, daß die Werkzeugschäfte problemlos in Bohrfuttern mit 13 mm Öffnungsweite gespannt werden können und trotzdem ein möglichst großer tragender Schaftquerschnitt gegeben ist. Der gewählte Querschnitt ist für Werkzeuge bis ca. 30 mm Bohrkopfdurchmesser ausreichend.By the measures listed in the dependent claims advantageous developments and improvements of the fiction tool possible. It is particularly economical to manufacture bars formed by the elongated side wall at the shaft end by creating a chamfer on the rest of the edge of the groove. The Angular position of the contact surfaces corresponds exactly to the angle of 120 °, under which the flanks of the chuck jaws stand, so that these on the the entire contact surface. The arrangement of a ge closed groove on a remaining between the open grooves Rib leads to an un weakened groove edge for tooling locking. This is a possible swing of the closed Groove remedied at their ends. A rectangular cross section of the open grooves has the advantage of cost-effective production simple milling. To execute one of the open grooves deeper, he lighter with hammer drill tool holders also with one longer turning driver the correct insertion and bends one possible incorrect locking. The deeper groove becomes Festig reasons of advantageous arranged opposite the closed groove and rounded. This can be done without significant weakening of the shaft high torques are transmitted. The shaft diameter is with preferably 12 to 13 mm chosen so that the tool shanks can be easily clamped in drill chucks with 13 mm opening width can and still the largest possible load-bearing cross-section given is. The selected cross section is for tools up to approx. 30 mm drill head diameter sufficient.

drawing

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein Werkzeug im Querschnitt und Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1. Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht und Fig. 4 zeigt ein in ein Bohrfutter eingesetztes Werkzeug und Fig. 5 einen Schnitt gemäß V-V in Fig. 4. Fig. 6 zeigt ein in eine Werkzeugaufnahme eingesetztes Werkzeug gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und Fig. 7 einen Schnitt gemäß Linie VII-VII in Fig. 6.Two embodiments of the invention are shown in the drawing and Darge explained in more detail in the following description. Fig. 1 shows a tool in cross-section and Fig. 2 shows a section according to line II-II in Fig. 1. Fig. 3 shows a perspective view and Fig. 4 shows an inserted into a drill chuck tool and Fig. 5 is a section along VV in Fig. 4. Fig. 6 shows an inserted into a tool receiving tool according to a second embodiment and Fig. 7 is a section according to line VII-VII in Fig. 6.

Description of the embodiments

Ein Werkzeug 1 zum Bohren, Meißeln, Feilen oder dergleichen weist einen Schaft 2 auf, der an einem Ende ein Einsteckende 3 trägt. Am anderen Ende ist er mit einem beliebigen Werkzeugkopf 4 ausge stattet. Im ersten Ausführungsbeispiel ist dies ein Bohrer mit Hart metalleinsatz 5. Das Einsteckende 3 hat einen im wesentlichen kreis runden Querschnitt mit einem Durchmesser von etwa 12 mm. Dieser ist unterbrochen von drei in Achsrichtung des Schaftes 2 verlaufenden gleichbreiten Nuten 7, 8. Diese weisen parallel zueinander ver laufende ebene Seitenwände 9, 10 auf, die parallel zu einer in bezug auf den Schaft radialen, sich in Längsrichtung der jeweiligen Nut 7, 8 in deren Mitte erstreckenden Mittelebene 11 ausgerichtet sind. Die Nuten weisen einen senkrecht zu den Seitenwänden 9, 10 ausge richteten ebenen Nutgrund 12 auf, so daß sich ein rechteckiger Nut querschnitt ergibt. Zum Schaftende 13 hin sind die Nuten 7, 8 offen, so daß nicht gezeigte Drehmitnehmer eines Werkzeughalters vom Schaftende 13 aus in die Nuten hineingeschoben werden können. Die drei Nuten 7, 8 sind rotationssymmetrisch unter einem Winkelabstand von 120° am Umfang des Einsteckendes 3 verteilt angeordnet.A tool 1 for drilling, chiseling, filing or the like has a shaft 2 which carries an insertion end 3 at one end. At the other end, it is equipped with any tool head 4 . In the first embodiment, this is a drill with hard metal insert 5 . The insertion end 3 has an essentially circular cross section with a diameter of approximately 12 mm. This is interrupted by three equally wide grooves 7 , 8 running in the axial direction of the shaft 2 . These have parallel to each other ver running flat side walls 9 , 10 , which are aligned parallel to a radial with respect to the shaft, extending in the longitudinal direction of the respective groove 7 , 8 in the middle of the central plane 11 . The grooves have a perpendicular to the side walls 9 , 10 aligned flat groove base 12 , so that there is a rectangular groove cross section. The grooves 7 , 8 are open towards the shaft end 13 , so that not shown rotary drivers of a tool holder can be pushed into the grooves from the shaft end 13 . The three grooves 7 , 8 are arranged rotationally symmetrically at an angular distance of 120 ° around the circumference of the insertion end 3 .

Nutränder 15 begrenzend die Seitenwände 9, 10 nach außen hin. Die Nutränder sind über den größen Teil der Nutlänge mit Anfasungen ver sehen, die schmale, unter einem Winkel von 60° zur Mittelebene 11 der Nut stehende Anlageflächen 16 bildet. Die Anlageflächen 16 laufen zum Schaftende 13 hin aus, so daß in diesem Bereich die un geschwächten Nutränder 15 bzw. die radial verlängerten Seitenwände 9, 10 als Sperrglieder 17 stehen bleiben. Für die Sperrglieder 17 reicht eine axiale Länge von 1 bis 2 mm aus. Die Nut 7 ist tiefer eingeschnitten als die anderen beiden Nuten 8. Die flachen Nuten 8 sind etwa 2 bis 2,5 mm tief. Diese Nuttiefe reicht aus, daß Futter backen 22 mit jeweils unter 120° aufeinander zulaufenden nach innen gerichteten Flanken 23 zwar die Anlageflächen 16, nicht aber den Nutgrund 12 berühren. Die Breite der Nuten beträgt vorzugsweise 3 bis 4 mm. Die tiefere Nut 7 ist etwa 3 bis 3,5 mm tief. Groove edges 15 delimit the side walls 9 , 10 towards the outside. The groove edges are ver seen over most of the groove length with chamfers, which forms narrow, at an angle of 60 ° to the central plane 11 of the groove contact surfaces 16 . The contact surfaces 16 run towards the shaft end 13 , so that the un-weakened groove edges 15 and the radially elongated side walls 9 , 10 remain as locking members 17 in this area. An axial length of 1 to 2 mm is sufficient for the locking members 17 . The groove 7 is cut deeper than the other two grooves 8 . The flat grooves 8 are about 2 to 2.5 mm deep. This groove depth is sufficient for baking chuck 22 , each with contact flanks 23 tapering towards one another at 120 °, touching the contact surfaces 16 , but not touching the groove base 12 . The width of the grooves is preferably 3 to 4 mm. The deeper groove 7 is about 3 to 3.5 mm deep.

Der tieferen Nut 7 diametral gegenüberliegend ist eine zum Schaft ende 13 hin geschlossene Nut 18 angeordnet. Sie befindet sich auf der Rippe 19 zwischen den beiden flacheren Nuten 8, berührt diese Nuten jedoch nicht. Die Nut 18 ist wie die anderen Nuten 7 und 8 zum Werkzeugkopf 4 hin geschlossen. Sie dient dem Eingriff eines kugel- oder walzenförmigen Verriegelungselements, wie es bei Werk zeughaltern von Bohrhämmern üblich ist.A groove 18 , which is closed toward the shaft end 13 , is arranged diametrically opposite the deeper groove 7 . It is located on the rib 19 between the two flatter grooves 8 , but does not touch these grooves. The groove 18 is closed like the other grooves 7 and 8 towards the tool head 4 . It is used to engage a spherical or roller-shaped locking element, as is common in tool holders of rotary hammers.

Die rotationssymmetrisch angeordneten Nuten 7, 8 haben eine Doppel funktion. Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Werkzeugs in einem Dreibackenfutter einer Bohrmaschine oder eines Bohrhammers gemäß den Fig. 4 und 5 greifen dessen Futterbacken in die Nuten 7, 8 ein und liegen an den Anlageflächen 16 an. Das Werkzeug 1 ist gemäß Fig. 4 so weit in das Bohrfutter 21 hineingeschoben, daß das Schaftende 13 und die Sperrglieder 17 außerhalb des Eingriffsbe reichs der Futterbacken 22 gelangen. Dadurch wird selbst bei nicht fest angezogenen Futterbacken 22 mit Sicherheit verhindert, daß das Werkzeug 2 aus dem Bohrfutter herausrutschen kann und andererseits eine begrenzte Axialbeweglichkeit des Werkzeugs sichergestellt. Die Sperrglieder 17 wirken dabei als Anschlag für die Futterbacken 22.The rotationally symmetrical grooves 7 , 8 have a double function. When using the tool according to the invention in a three-jaw chuck of a drilling machine or a rotary hammer according to FIGS. 4 and 5, its chuck jaws engage in the grooves 7 , 8 and rest against the contact surfaces 16 . The tool 1 is pushed so far into the chuck 21 as shown in FIG. 4 that the shaft end 13 and the locking members 17 reach the chuck jaws 22 outside of the intervention area. As a result, even when the chuck jaws 22 are not firmly tightened, the tool 2 is reliably prevented from slipping out of the chuck and, on the other hand, a limited axial mobility of the tool is ensured. The locking members 17 act as a stop for the chuck jaws 22 .

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des er findungsgemäßen Werkzeugs in einem Werkzeughalter 24 eines Bohr hammers. Das Werkzeug 1′ unterscheidet sich vom ersten Ausführungs beispiel nur durch den ausgerundeten Nutgrund 12′ an der tieferen Nut 7′. Die Nuten 7′, 8 dienen als Drehmitnahmenuten für die nach innen in die Aufnahmebohrung 25 hineingreifenden Drehmitnehmer 26, 27 des Werkzeughalters 24. Die Drehmitnehmer 26, 27 füllen dabei die Nuten 7′, 8 mehr oder weniger vollständig aus. Der in die tiefere Nut 7′ eingreifende Drehmitnehmer 27 ist radial länger als die anderen beiden ausgebildet und ist vorne abgerundet entsprechend der ausgerundeten Nut 7′. Das vom Motor des Bohrhammers erzeugte Dreh moment wird über die Flanken der Drehmitnehmer 26, 27 auf die Seitenwände 9 der Nuten 7′ und 8 übertragen. In die geschlossene Nut 18 des Werkzeugs 1′ greift eine Verriegelungskugel 28 des Werkzeug halters 24 ein. In den Fig. 6 und 7 ist das verriegelte Werkzeug gezeigt. Die Länge der geschlossenen Nut 18 ermöglicht eine be grenzte axiale Beweglichkeit des Werkzeugs 1′. Der längere Drehmit nehmer 27 bewirkt, daß das Werkzeug 1′ nur in einer Drehlage in den Werkzeughalter 24 eingesetzt werden kann und das Verriegelungsele ment 28 in jedem Fall in die geschlossene Verriegelungsnut 18 ein greift. FIGS. 6 and 7 show a second embodiment of he inventive tool in a tool holder 24 of a drilling hammer. The tool 1 'differs from the first embodiment, for example, only by the rounded groove base 12 ' on the deeper groove 7 '. The grooves 7 ', 8 serve as rotary driving grooves for the rotary drivers 26 , 27 of the tool holder 24 which engage into the receiving bore 25 . The rotary drivers 26 , 27 fill the grooves 7 ', 8 more or less completely. The engaging in the deeper groove 7 'rotary driver 27 is formed radially longer than the other two and is rounded at the front corresponding to the rounded groove 7 '. The torque generated by the motor of the rotary hammer is transmitted over the flanks of the rotary drivers 26 , 27 to the side walls 9 of the grooves 7 'and 8 . In the closed groove 18 of the tool 1 'engages a locking ball 28 of the tool holder 24 . In Figs. 6 and 7, the locked tool is shown. The length of the closed groove 18 allows a limited axial mobility of the tool 1 '. The longer Drehmit participant 27 causes the tool 1 'can only be used in one rotational position in the tool holder 24 and the element 28 is in each case the locking element 28 engages in the closed locking groove 18 .

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die konkrete Ausgestaltung der Ausführungsbeispiele. So kann das Werkzeug mit dem abgerundeten Nutgrund 12 ebenso in Bohrfutter eingesetzt werden wie umgekehrt ein flacher Nutgrund für Werkzeughalter von Bohrhämmern tauglich ist. Die Sperrglieder 17 sind allgemein als radial verlängerte Seiten wände 9, 10 ausgebildet; sie können z. B. bei nicht angefasten Nut rändern auch als den Schaftdurchmesser überragender oder seitlich einseitig in die Nut eingreifender Vorsprung ausgebildet sein, der in die Projektionsfläche der Futterbacken eingreift.The invention is not limited to the specific embodiment of the exemplary embodiments. Thus, the tool with the rounded groove base 12 can be used in drill chucks just as, conversely, a flat groove base is suitable for tool holders for rotary hammers. The locking members 17 are generally formed as a radially elongated side walls 9 , 10 ; you can e.g. B. with not chamfered groove edges can also be formed as a protruding shaft diameter or laterally engaging in the groove on one side, which engages in the projection surface of the chuck jaws.

Claims

1. Tool for use in drill chucks or in tool holders of hand drills or impact devices with a shaft ( 2 ), an arbitrary tool head ( 4 ) and an insertion end ( 3 ), which shaft has three equal widths on its circumference at equal angular intervals towards the shaft end Grooves ( 7 , 8 ), characterized in that at least one closed towards the shaft end groove ( 18 ) is seen before and that the open grooves ( 7 , 8 ) have approximately parallel to each other extending side walls ( 9 , 10 ), of which at least one at the shaft end ( 13 ) is extended radially outwards.

2. Tool according to claim 1, characterized in that the edges ( 15 ) of the grooves ( 7 , 8 ) for abutment jaws ( 22 ) have abutment surfaces ( 16 ) in the manner of a chamfer, which at about 60 ° to the central plane ( 11 ) of the respective groove ( 7 , 8 ) and end in front of the shaft end ( 13 ).

3. Tool according to claim 1 or 2, characterized in that the closed groove ( 18 ) is arranged on a ver between the open grooves ( 7 ) remaining rib ( 19 ).

4. Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the closed groove ( 18 ) is closed on all sides and has no connection to the open grooves ( 7 , 8 ).

5. Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the open grooves ( 7 , 8 ) have a substantially rectangular cross-section.

6. Tool according to one of the preceding claims, characterized in that one ( 7 ) of the open grooves is deeper than the other two.

7. Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the deeper groove ( 18 ) is rounded in its base.

8. Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the closed groove ( 18 ) relative to the deeper of the open grooves ( 7 ) is arranged.

9. Tool according to one of the preceding claims, characterized in that its shank ( 2 ) has a diameter in the range between 10 and 14, preferably 12 and 13 mm.

10. Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the open grooves ( 7 , 8 ) have a width of 2 to 4 mm and are at least about 2 mm deep.