DE4042399C1 - Coupling sleeve between drill and drive shaft - has aperture retaining clamping stem head larger than sleeve bore - Google Patents

Coupling sleeve between drill and drive shaft - has aperture retaining clamping stem head larger than sleeve bore

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Abstract

The drill connecting sleeve to a drive shaft has a front hole of shaft dia. with a transition into an off round section opening at the rear, where it holds the drill clamping shaft without twisting, and has a thread to engage and lock the sleeve to the drive shaft. The off round opening (7) is larger than the front hole for the drive shaft (6) to take the clamping shaft head (4) which is larger than the drill shaft (3). Pref. the opening has an axis-parallel flat part to drive the drill shaft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungshülse der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a connecting sleeve in the preamble of Claim 1 specified Art.

Eine bekannte Verbindungshülse dieser Art (DE 30 33 322 A1) ist für einen Bohrer vorgesehen, bei dem der Querschnitt des Kopfes quadratisch und kleiner als der Querschnitt des Bohrerschaftes ist. Der die Bohrung enthaltende vordere Endbereich der Verbindungshülse ist mit mehreren Schlitzen versehen, damit sich der vordere Endbereich zum Verengen der Bohrung wie ein Spannfutter von außen zusammendrücken läßt, um dadurch den Bohrer gegen Drehung in der Bohrung festzuhalten und am Austreten aus der Bohrung zu hindern. Die sich an die Bohrung anschließende Öffnung ist als radial durchge­ hender Schlitz mit zwei Eingriffsflächen zur Anlage an dem vierkantigen Antriebsabschnitt des Bohrers ausgebildet, um eine ordnungsgemäße Drehmitnahme des Bohrers zu gewährleisten. Der vordere Endbereich der Verbindungshülse ist außen konisch ausgebildet, damit beim Einschrauben der Verbindungshülse in die Spindel einer Bohrmaschine die Bohrung verengt und so der Bohrer radial eingespannt wird. Der Bohrer wird von der Vorderseite der Verbindungshülse aus in diese eingesteckt. Die Einstecktiefe wird dabei durch eine Stellschraube festgelegt, die von der Hinterseite der Verbindungshülse her mehr oder weniger tief in diese einschraubbar ist. Die als Mehrbackenfutter ausgebildete bekannte Verbindungshülse hat notwendigerweise einen konstruktiv aufwendigen Aufbau, um die Forderung nach achsgenauer Ausrichtung des Bohrers und ordnungsgemäßer Drehmitnahme desselben erfüllen zu können.A known connecting sleeve of this type (DE 30 33 322 A1) is for a drill is provided in which the cross section of the head square and smaller than the cross section of the drill shank is. The front end portion containing the hole the connecting sleeve is provided with several slots, so the front end area for narrowing the hole like a chuck compressing from the outside to thereby hold the drill against rotation in the hole and to prevent it from exiting the well. The itself the opening adjoining the bore is radial slot with two engagement surfaces for contact with the square drive portion of the drill formed to to ensure proper rotation of the drill. The front end area of the connecting sleeve is conical on the outside trained so that when screwing the connecting sleeve into the Spindle of a drilling machine narrows the bore and so the Drill is clamped radially. The drill is made by the Front of the connecting sleeve inserted into this. The insertion depth is set by an adjusting screw more or less from the rear of the connecting sleeve can be screwed deep into it. The multi-jaw chuck  trained known connecting sleeve necessarily has one structurally complex to meet the demand Axial alignment of the drill and proper To be able to fulfill the turning entrainment of the same.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Verbindungslücke der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art die achsgenaue Ausrichtung und ordnungsgemäße Drehmitte des Bohrers ohne radiales Spannen, also auf konstruktiv einfachere Weise zu ermöglichen.The object of the invention is in a connection gap specified in the preamble of claim 1 the precise alignment and proper center of rotation of the drill without radial clamping, that is in a structurally simpler way to enable.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the specified in claim 1 Features solved.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion der Verbindungshülse erfolgen die Drehmitnahme des Bohrers und die Fixierung des Bohrers in axialer Richtung gegenüber der Verbindungshülse mit Hilfe des in der Öffnung aufgenommenen vergrößerten Kopfes des Antriebsabschnittes des Bohrers. Durch die konstruktiv einfache Ausbildung der Verbindungshülse nach der Erfindung, welche eine Durchgangsbohrung für den Bohrerschaft und eine vergrößerte und an die Kopfform des Bohrers angepaßte Öffnung aufweist, erübrigt sich ein radiales Einspannen des Bohrers, so daß die Verbindungshülse keinen mit Schlitzen versehenen und als Spannfutter für den Bohrerschaft ausgebildeten Endbereich aufzuweisen braucht. Wenn erfindungsgemäß ein Bohrer in die Verbindungshülse von der Hinterseite aus eingeführt wird, werden bereits durch die gegenseitige konstruktive Ausbildung von Verbindungshülse und Bohrer eine achsgenaue Ausrichtung des Bohrers, die Drehmitnahme und gegebenenfalls eine begrenzte axiale Verschiebbarkeit des Bohrers ermöglicht. Due to the construction of the connecting sleeve according to the invention the rotary driving of the drill and the fixation of the drill in the axial direction with respect to the connecting sleeve using the enlarged head of the drive section received in the opening of the drill. Due to the structurally simple Formation of the connecting sleeve according to the invention, which is a through hole for the drill shank and an enlarged and adapted to the head shape of the drill Has opening, there is no need for radial clamping of the drill so that the connecting sleeve does not have slots provided and trained as a chuck for the drill shaft End area needs to have. If according to the invention a drill into the connector sleeve from the back is introduced by the mutual constructive design of connecting sleeve and drill an exact alignment of the drill, the rotary drive and possibly a limited axial displacement allows the drill.  

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden die Gegenstände der Unteransprüche.The objects form advantageous embodiments of the invention of subclaims.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 9 eignet sich die Verbindungshülse zum Einsatz beim Schlagbohren, weil der Bohrer dabei axiales Spiel braucht.In the embodiment of the invention according to claim 9 is suitable the connecting sleeve for use in impact drilling, because the drill needs axial play.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 10 eignet sich die Verbindungshülse zum Einsatz beim spanenden Bohren, weil der Bohrer dabei kein Spiel haben soll. Suitable in the embodiment of the invention according to claim 10 the connecting sleeve for use in cutting drilling, because the drill shouldn't have any play.  

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtEmbodiments of the invention are described in the following Description explained in more detail with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bohrers, Fig. 1 is a side view of a drill,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 geschnitten dargestellt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Verbindungshülse für einen Bohrer der in Fig. 1 dargestellten Art, und Fig. 3 shows a first embodiment of a connecting sleeve for a drill of the type shown in Fig. 1, and

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Verbindungshülse mit eingesetztem Bohrer. Fig. 4 shows a second embodiment of the connecting sleeve with an inserted drill.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Bohrers 1, für den eine im folgenden beschriebene und in zwei Ausführungsbeispielen in den Fig. 3 und 4 dargestellte Verbindungshülse 5 vorgesehen ist. Der Bohrer 1 hat eine Bohrspitze 2, einen Bohrerschaft 3 und einen gegenüber dem Bohrerschaft 3 vergrößerten Kopf, welcher ein in die Verbindungshülse 5 einsetzbaren Antriebsabschnitt bildet. Fig. 1 shows an embodiment of a drill bit 1, is provided for the one described below and in two embodiments in Figs. 3 and connection sleeve 5 shown. 4 The drill 1 has a drill tip 2 , a drill shaft 3 and a head which is enlarged relative to the drill shaft 3 and which forms a drive section which can be inserted into the connecting sleeve 5 .

Der Kopf 4 weist wenigstens eine zur Bohrerachse parallel verlaufende Abflachung 16 auf, welche zur Drehmitnahme in der Verbindungshülse 5 dient. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Kopf 4 im Querschnitt quadratisch ausgeführt, so daß vier solcher Abflachungen 16 vorgesehen sind. Der Kopf 4 des Bohrers 1 kann in jeder beliebigen Art im Querschnitt mehreckig ausgeführt sein. An sich wäre auch eine unrunde, also z. B. ellipsenförmige Querschnittsform des Kopfes 4 denkbar, doch sind dann die Herstellung und die Passung zur entsprechenden Verbindungshülse 5 wesentlich schwieriger zu bewerkstelligen.The head 4 has at least one flattened portion 16 which runs parallel to the drill axis and which is used for rotational driving in the connecting sleeve 5 . In the embodiment shown, the head 4 is square in cross section, so that four such flats 16 are provided. The head 4 of the drill 1 can be of polygonal cross-section in any type. In itself would also be a non-round, z. B. elliptical cross-sectional shape of the head 4 is conceivable, but then the manufacture and fit to the corresponding connecting sleeve 5 are much more difficult to accomplish.

Der unmittelbar an den Kopf 4 anschließende Schaftabschnitt 21 des Bohrers 1 ist zur achsgenauen Ausrichtung desselben in der Verbindungshülse 5 ausgeführt. Es werden somit zum Halten des Bohrers 1 in der Verbindungshülse 5 der relativ kleine Kopf 4 und zur Ausrichtung des Bohrers der an den Kopf 4 anschließende Schaftabschnitt 21 herangezogen. Es sind daher eine ordnungsgemäße Drehmitnahme und eine ordnungsgemäße axiale Ausrichtung des Bohrers 1 gewährleistet.The shaft section 21 of the drill 1 directly adjoining the head 4 is designed in the connecting sleeve 5 for the exact alignment of the same. Thus, the relatively small head 4 is used to hold the drill 1 in the connecting sleeve 5 and the shaft section 21 adjoining the head 4 is used to align the drill. Proper rotational driving and proper axial alignment of the drill 1 are therefore ensured.

Die in axialer Richtung voneinander abgewandten Enden 14 und 15 des Kopfes 4 sind als Anschlagflächen zur axialen Bewegungsbegrenzung des Bohrers 1 in einer Öffnung 7 der Verbindungshülse 5 ausgebildet.The ends 14 and 15 of the head 4 facing away from each other in the axial direction are designed as stop faces for axially limiting the movement of the drill 1 in an opening 7 of the connecting sleeve 5 .

Die Verbindungshülse 5 ist im Schnitt in Fig. 3 dargestellt. Die Verbindungshülse 5 weist in ihrem vorderen Endbereich eine dem Schaftabschnitt 21 entsprechende Bohrung 6 auf. In ihrem hinteren Endbereich ist diese Bohrung 6 zu der Öffnung 7 erweitert, in welcher der Kopf 4 des Bohrers 1 verdrehsicher und gegebenenfalls axial ver­ schiebbar gehalten ist. Die Öffnung 7 in der Verbindungshülse 5 entspricht im Querschnitt dem Querschnitt des Kopfes 4, so daß der Bohrer 1 in der Verbindungshülse 5 verdrehsicher gehalten wird. Durch die relativ lange Bohrung 6 ist der Schaftabschnitt 21 des Bohrers 1 über einen relativ langen Bereich geführt, so daß eine exakte axiale Ausrichtung des Bohrers 1 bezüglich der Verbindungshülse 5 gewährleistet ist. Die Verbindungshülse 5 weist an ihrem von der Bohrung 6 abgewandten hinteren Ende eine Gewindebohrung 8 auf, in welche ein Gewindezapfen 9 eines Antriebsschaftes 10 ein­ drehbar ist. Durch entsprechende Schlüsselangriffsflächen 17 und 18 an dem An­ triebsschaft 10 und an der Verbindungshülse 5 ist eine feste Verbindung der Verbindungshülse 5 und dem Antriebsschaft 10 gewährleistet.The connecting sleeve 5 is shown in section in FIG. 3. The connecting sleeve 5 has a bore 6 corresponding to the shaft section 21 in its front end region. In its rear end region, this bore 6 is expanded to the opening 7 , in which the head 4 of the drill 1 is held against rotation and possibly axially slidable ver. The opening 7 in the connecting sleeve 5 corresponds in cross section to the cross section of the head 4 , so that the drill 1 is held in the connecting sleeve 5 against rotation. Through the relatively long bore 6 , the shaft section 21 of the drill 1 is guided over a relatively long area, so that an exact axial alignment of the drill 1 with respect to the connecting sleeve 5 is ensured. The connecting sleeve 5 has at its rear end facing away from the bore 6 a threaded bore 8 into which a threaded pin 9 of a drive shaft 10 is rotatable. Appropriate key engagement surfaces 17 and 18 on the drive shaft 10 and on the connecting sleeve 5 ensure a firm connection of the connecting sleeve 5 and the drive shaft 10 .

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist der Bohrer 1 gegenüber der Verbindungshülse 5 begrenzt axial verschiebbar gehalten. Zu diesem Zweck ist die Öffnung 7 in axialer Richtung länger ausgebildet als die axiale Länge des Kopfes 4. Da der Schaftabschnitt 21 und auch der Kopf 4 nicht radial eingespannt sind, kann sich der Bohrer 1 somit in der Öffnung 7 bewegen, so daß die in axialer Richtung voneinander abgewandten Enden 14 und 15 des Kopfes 4 als Anschlagflächen für die axiale Bewegungsbegrenzung dienen. In der Verbindungshülse 5 ist am Überhang zwischen der Öffnung 7 und der Bohrung 6 eine Schulter 20 als Anschlagfläche vorgesehen, und auf der gegenüberliegenden Seite bildet das freie Ende 19 des Gewindezapfens 9 des Antriebsschaftes 10 die Anschlagfläche.In the embodiment shown in FIG. 3, the drill 1 is held axially displaceably to a limited extent with respect to the connecting sleeve 5 . For this purpose, the opening 7 is made longer in the axial direction than the axial length of the head 4 . Since the shaft section 21 and the head 4 are not clamped radially, the drill 1 can thus move in the opening 7 , so that the ends 14 and 15 of the head 4 facing away from one another in the axial direction serve as stop faces for the axial movement limitation. In the connecting sleeve 5, a shoulder 20 is provided as a stop surface on the overhang between the opening 7 and the bore 6 , and on the opposite side the free end 19 of the threaded pin 9 of the drive shaft 10 forms the stop surface.

Bei einer in axialer Richtung gesehen entsprechend kürzeren Öffnung 7 kann das Ende 19 des Gewindezapfens 9 auch direkt auf dem oberen Ende 15 des Kopfes 4 aufliegen, so daß der Bohrer 1 fest eingespannt wird. Um die gleiche Verbindungshülse 5 sowohl bei begrenzt axialer Verschiebbarkeit als auch bei festem Einspannen verwenden zu können, ist zwischen dem Ende 19 und dem Ende 15 des Kopfes 4 ein entsprechender Zwischenbolzen einsetzbar.With a correspondingly shorter opening 7 seen in the axial direction, the end 19 of the threaded pin 9 can also rest directly on the upper end 15 of the head 4 , so that the drill 1 is firmly clamped. In order to be able to use the same connecting sleeve 5 both with limited axial displaceability and with firm clamping, a corresponding intermediate bolt can be inserted between the end 19 and the end 15 of the head 4 .

Die Verbindung zwischen der Verbindungshülse 5 und dem Antriebsschaft 10 kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. So wäre es auch denkbar, anstelle des Gewindezapfens 9 und der Gewindebohrung 8 eine Art Bajonettverschluß, eine Steckverbindung mit Einrastelement usw. vorzusehen.The connection between the connecting sleeve 5 and the drive shaft 10 can be made in various ways. So it would also be conceivable to provide a type of bayonet lock, a plug-in connection with a snap-in element, etc., instead of the threaded pin 9 and the threaded bore 8 .

Bei allen diesen Ausführungen wird der Bohrer 1 von der Hinterseite der Verbindungshülse 5 aus eingeführt, und es bedarf daher für den Bohrer 1 selbst keiner radialen Verspannung. Es ist eine ausreichende Drehmitnahme gewährleistet und auch die Möglichkeit geboten, bei Bedarf eine gebrenzt axiale Verschiebbarkeit zu bewerkstelligen. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn der Bohrer als Schlagbohrwerkzeug eingesetzt wird. Bei einem Schlagbohrer ist es sinnvoll, eine geringfügige axiale Verschiebbarkeit des Bohrers vorzusehen.In all of these versions, the drill 1 is inserted from the rear of the connecting sleeve 5 , and therefore no radial bracing is required for the drill 1 itself. Sufficient turning is guaranteed and there is also the possibility to achieve a limited axial displacement if necessary. This is particularly necessary if the drill is used as an impact drilling tool. In the case of an impact drill, it makes sense to provide for a slight axial displaceability of the drill.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 ist die Verbindungshülse 5 als eine Art Bohrteil ausge­ führt, der mit radial auskragenden Bohrschneiden 12 und daran anschließenden Nebenschneiden 11 versehen ist. Die Verbindungshülse 5 ist hier also zugleich als ein zweiter Bohrerabschnitt ausgebildet, so daß eine abgestufte Bohrung mit auf den Bohrer 1 folgendem größeren Durchmesser herstellbar ist. Fig. 4 ist auch zu entnehmen, daß der Antriebsschaft 10 in eine handelsübliche Aufnahme an einer Bohrmaschine eingesetzt werden kann. Es ist aber auch möglich, daß die Verbindungshülse 5 direkt auf einen Gewindezapfen einer Bohrspindel aufgedreht wird, die in diesem Fall dem Antriebsschaft 10 entspricht.In the embodiment of Fig. 4, the connecting sleeve 5 as a kind of boring part carries out, which is provided with radially projecting cutting bits 12 and adjoining side edges 11. The connecting sleeve 5 is thus also designed as a second drill section, so that a stepped bore with a larger diameter following the drill 1 can be produced. Fig. 4 can also be seen that the drive shaft 10 can be used in a commercially available receptacle on a drill. But it is also possible that the connecting sleeve 5 is screwed directly onto a threaded pin of a drilling spindle, which in this case corresponds to the drive shaft 10 .

Claims (12)

1. Verbindungshülse zum Anordnen zwischen einem Bohrer (1) und einem Antriebsschaft (10), mit einer dem Durchmesser des Schafts (3) entsprechenden Bohrung (6) in einem vorderen Endbereich, die in eine Öffnung (7) mit unrundem Querschnitt im hinteren Endbereich übergeht, in welcher der Spannschaft des Bohrers (1) verdrehsicher halterbar ist, sowie mit einem Gewinde an ihrer Hinterseite zum drehfesten Verbinden mit dem Antriebsschaft (10), dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (7) zur Aufnahme eines gegenüber dem Bohrerschaft (3) vergrößerten Kopfes (4) am Spannschaft größer als die Bohrung (6) ausgebildet ist.1. Connection sleeve for arrangement between a drill ( 1 ) and a drive shaft ( 10 ), with a bore ( 6 ) corresponding to the diameter of the shaft ( 3 ) in a front end region, which in an opening ( 7 ) with a non-circular cross-section in the rear end region merges into which the clamping shaft of the drill ( 1 ) can be held against rotation, and with a thread on its rear for rotationally fixed connection to the drive shaft ( 10 ), characterized in that the opening ( 7 ) for receiving a drill shaft ( 3 ) opposite the enlarged head ( 4 ) on the clamping shaft is larger than the bore ( 6 ). 2. Verbindungshülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (7) wenigstens eine zumindest annähernd achsparallel verlaufende Abflachung zur Drehmitnahme des Spannschaftes des Bohrers (1) aufweist.2. Connection sleeve according to claim 1, characterized in that the opening ( 7 ) has at least one at least approximately axially parallel flattening for driving the rotary shaft of the drill ( 1 ). 3. Verbindungshülse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (7) im Querschnitt mehreckig ausgeführt ist.3. Connecting sleeve according to claim 1 or 2, characterized in that the opening ( 7 ) is polygonal in cross section. 4. Verbindungshülse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (7) im Querschnitt quadratisch ausgebildet ist.4. Connection sleeve according to claim 3, characterized in that the opening ( 7 ) is square in cross section. 5. Verbindungshülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (7) im Querschnitt ellipsenförmig ausgeführt ist. 5. Connecting sleeve according to claim 1, characterized in that the opening ( 7 ) is elliptical in cross section. 6. Verbindungshülse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Gewinde an ihrer von der Bohrung (6) abgewandten Hinterseite in einer Gewindebohrung (8) ausgebildet ist, in welche ein Gewindezapfen (9) des Antriebsteils (10) eindrehbar ist.6. Connecting sleeve according to one of claims 1 to 5, characterized in that its thread on its rear side facing away from the bore ( 6 ) is formed in a threaded bore ( 8 ) into which a threaded pin ( 9 ) of the drive part ( 10 ) can be screwed . 7. Verbindungshülse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung mit dem Antriebsschaft (10) eine Steckverbindung mit Einrastelementen, z. B. nach Art eines Bajonettverschlusses, vorgesehen ist.7. Connecting sleeve according to one of claims 1 to 5, characterized in that for connection to the drive shaft ( 10 ) a plug connection with latching elements, for. B. is provided in the manner of a bayonet lock. 8. Verbindungshülse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß Schlüsselangriffsflächen (17, 18) an dem Antriebsschaft (10) und an der Verbindungshülse (5) selbst ausgebildet sind.8. Connecting sleeve according to claim 6 or 7, characterized in that key engagement surfaces ( 17, 18 ) on the drive shaft ( 10 ) and on the connecting sleeve ( 5 ) are formed themselves. 9. Verbindungshülse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (7) in axialer Richtung länger ausgebildet ist als die axiale Länge des Kopfes (4).9. Connecting sleeve according to one of claims 1 to 8, characterized in that the opening ( 7 ) is formed longer in the axial direction than the axial length of the head ( 4 ). 10. Verbindungshülse nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen über dem Kopf (4) einsetzbaren Zwischenbolzen.10. Connection sleeve according to claim 9, characterized by an over the head ( 4 ) insertable intermediate bolt. 11. Verbindungshülse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang zwischen der Öffnung (7) und der Bohrung (6) eine Schulter (20) als Anschlagfläche vorgesehen ist.11. Connecting sleeve according to one of claims 1 to 10, characterized in that a shoulder ( 20 ) is provided as a stop surface at the transition between the opening ( 7 ) and the bore ( 6 ). 12. Verbindungshülse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie als eine Art Bohrteil ausgeführt ist, das mit Bohrschneiden (12) und axial daran anschließenden Nebenschneiden (11) versehen ist.12. Connection sleeve according to one of claims 1 to 11, characterized in that it is designed as a type of drilling part, which is provided with cutting edges ( 12 ) and axially adjoining cutting edges ( 11 ).
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