DE4211533A1

DE4211533A1 - Werkzeug und Werkzeugaufnahme für Handwerkzeuggeräte

Info

Publication number: DE4211533A1
Application number: DE19924211533
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Kleine
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1992-04-06
Filing date: 1992-04-06
Publication date: 1993-10-07
Also published as: EP0565482B1; EP0565482A1; DK0565482T3; DE59305193D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug und eine Werkzeugaufnah me für dem Meißeln und Schlagbohren dienende Handwerkzeug geräte, wobei die Werkzeugaufnahme feste Drehmitnehmer und radial verschiebbare Verriegelungskörper aufweist und das Werkzeug mit einem Einspannschaft versehen ist, der minde stens zwei zum freien Ende hin offene Drehmitnahmenuten bzw. -flächen und mindestens eine beidseitig geschlossene Verrie gelungsnut bzw. -fläche aufweist und wobei Drehmitnahmenuten bzw. -flächen und Verriegelungsnuten bzw. -flächen zur Um fangsfläche des Einspannschaftes hin unterschiedliche Öff nungsflächen aufweisen.

Aus der DE-PS 25 51 125 ist ein Werkzeug sowie eine Werk zeugaufnahme der vorgenannten Art bekannt. Bei dieser be kannten Einrichtung dienen die Drehmitnehmer der Übertragung des Drehmomentes und die Verriegelungskörper sorgen für die axiale Halterung des Werkzeuges in der Werkzeugaufnahme. Die Verriegelungsnuten für die Verriegelungskörper haben bei diesem bekannten Werkzeug gegenüber den Drehmitnahmenuten für die Drehmitnehmer eine wesentlich größere Öffnungs fläche zur Umfangsfläche des Einspannschaftes hin.

Die vorgenannte Art der Dimensionierung des Einspannschaftes ist aus der Sicht der Beanspruchung im Arbeitseinsatz unge eignet. Während des Arbeitseinsatzes der Werkzeuge unterlie gen nur die Drehmitnehmer im Zusammenwirken mit den Drehmit nahmenuten einer Beanspruchung, welche durch das zu übertra gende Drehmoment hervorgerufen wird. Ein solches Drehmoment entsteht sowohl beim Schlagbohren als auch beim Meißeln, da selbst bei einem Meißel durch dessen Führung hervorgerufene Drehmomente auftreten. Dagegen haben während des Arbeitseinsatzes die Verriegelungskörper im Zusammenwirken mit den Verriegelungsnuten keine aktive Funktion, sondern sie verhindern lediglich vor oder nach Beendigung des Arbeits einsatzes ein Herausfallen des Werkzeuges aus der Werkzeugauf nahme. Ein starker Verschleiß sowohl der Werkzeuge als auch der Werkzeugaufnahme, welcher durch die zu schwache Dimensio nierung der im Arbeitseinsatz effektiv beanspruchten Teile (Drehmitnahmenuten und Drehmitnehmer) hervorgerufen wird, ist damit die Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug und eine Werkzeugaufnahme zu schaffen, welche dank einer geeig neten Dimensionierung von Drehmitnehmer und Drehmitnahmenu ten bzw. -flächen wenig verschleißanfällig sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß über die Umfangsfläche des Einspannschaftes insgesamt vier Ver riegelungs- und Drehmitnahmenuten bzw. -flächen so verteilt sind, daß sich die Nuten bzw. Flächen mit größter Öff nungsfläche im wesentlichen gegenüberliegen, wie auch die Nuten bzw. Flächen mit der kleinsten Öffnungsfläche und daß die Nuten bzw. Flächen größter Öffnungsfläche Dreh mitnahmenuten bzw. -flächen sind.

Dank der erfindungsgemäßen Ausbildung besteht die Möglich keit, die Drehmitnehmer der Werkzeugaufnahme wesentlich stär ker zu dimensionieren. Aufgrund einer ebenfalls entsprechend größeren Dimensionierung der Drehmitnahmenuten bzw. -flä chen ist ein entsprechender Einsatz dieser Werkzeuge in Werk zeugaufnahmen mit solch stärker dimensionierten Drehmitneh mern gewährleistet. Darüber hinaus ist auch ein Einsatz der erfindungsgemäß ausgebildeten Werkzeuge in Werkzeugaufnah men gewährleistet, welche sowohl aus der Sicht der Anzahl als auch aus der Sicht der Dimensionierung asymmetrische Drehmitnehmer aufweisen. Diesbezüglich sind insbesondere Werkzeugaufnahmen bekannt, bei welchen ein Drehmitnehmer zwei Drehmitnehmern gegenüberliegt. Es ist somit auch der Einsatz der erfindungsgemäßen Werkzeuge in solche Werk zeugaufnahmen sichergestellt.

Eine geeignete Möglichkeit zur Dimensionierung sowohl der Werkzeuge als auch der Werkzeugaufnahmen bietet sich zweck mäßigerweise, wenn die in Umfangsrichtung des Einspann schaftes gemessene Erstreckung der kleinsten Öffnungsfläche etwa das 1,5- bis 2,5fache der entsprechenden Erstreckung der größten Öffnungsfläche beträgt. Diese Dimensionierungs verhältnisse stellen einen universellen Einsatz in Werkzeug aufnahmen der vorstehend genannten Art sicher.

Hinsichtlich der formlichen Ausgestaltung von Drehmitnahme nut bzw. -fläche bestehen verschiedene Variationsmöglich keiten. So ist es möglich, im Querschnitt eine im wesent lichen kreisringsektorförmige oder eine im wesentlichen kreisabschnittförmige Gestaltung vorzusehen. Dabei besteht eine Variationsmöglichkeit auch derart, daß die Formen alle gleich oder untereinander unterschiedlich sein können.

Ebenso bestehen Variationsmöglichkeiten in der Ausbildung des Grundes sowohl der Drehmitnahmenuten bzw. -flächen als auch der Verriegelungsnuten bzw. -flächen. So kann der Grund konkav oder konvex gewölbt sein oder er kann im wesentlichen tangential verlaufen. Insbesondere beim Grund der Verriege lungsnuten bzw. -flächen bietet sich eine konkave Wölbung an, da die Werkzeugaufnahmen zumeist radial verschiebbare Kugeln oder entsprechend kuppenförmig ausgebildete Riegel aufweisen. So bietet sich eine bevorzugte Kombinationsmög lichkeit an, in dem die Verriegelungsnuten bzw. -flächen konkav und die Drehmitnahmenuten bzw. -flächen konvex ge wölbt sind. Das Vorsehen eines tangential verlaufenden Grun des, beispielsweise bei den Drehmitnahmenuten bzw. -flächen hat den Vorteil, daß eine große Variationsmöglichkeit in der Ausbildung der damit zusammenwirkenden Drehmitnehmer der Werkzeugaufnahme geschaffen wird. Der Vorteil dieser großen Variationsmöglichkeit hebt den - allerdings zur geringfügi gen - Nachteil der Verkleinerung von Übertragungsflächen für das Drehmoment wieder auf. Ein konvex verlaufender Grund hat den Vorteil, daß dadurch der Restquerschnitt des Ein spannschaftes nur wenig geschwächt wird.

Zur Gewährleistung einer einwandfreien Übertragung des Dreh momentes ist in bevorzugter Weise die in Umfangsrichtung ge sehene Übertragungsfläche zumindest bei einem Teil der Dreh mitnahmenuten bzw. -flächen durchgehend ausgebildet, d. h. die se Fläche ist nicht durch irgendwelche Absätze unterbrochen, wie etwa durch in Werkzeuglängsrichtung verlaufende Stufen, Kerben oder dergleichen. Eine solche durchgehende Übertragungsfläche wirkt sich zudem vorteilhaft auf das Verschleiß verhalten bei den Drehmitnehmern der Werkzeugaufnahme aus.

Um im Hinblick auf das zu übertragende Drehmoment möglichst eine große Summe an Übertragungsflächen zur Verfügung zu stellen, ist zweckmäßigerweise nur eine Verriegelungsnut bzw. -fläche vorgesehen. Dies hat den Vorteil, daß drei Drehmitnahmenuten bzw. -flächen am Einspannschaft zur Ver fügung gestellt werden können, wobei - wie eingangs erwähnt - gerade diese Teile während des Arbeitseinsatzes der Werk zeuge einer starken Beanspruchung unterliegen.

Um die durch die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Werk zeuge geschaffenen Vorteile vollumfänglich ausnutzen zu können, wird weiterhin vorgeschlagen, den Werkzeughalter zweckmäßigerweise mit mindestens zwei Drehmitnehmern zu versehen. Dabei besteht die Möglichkeit, daß entweder in Umfangsrichtung stärker dimensionierte Drehmitnehmer mit den Drehmitnahmenuten bzw. -flächen zusammenwirken oder in ein und dieselbe Drehmitnahmenut bzw. -fläche mindestens zwei Drehmitnehmer eingreifen. Bei asymmetrisch ausgebildeten Werkzeugaufnahmen kann dank der erfindungsgemäß vorge schlagenen Ausgestaltung der Werkzeuge auch ein diametral versetztes Einsetzen in die Werkzeugaufnahme erfolgen. Da rüber hinaus besteht die Möglichkeit, daß in die gegebe nenfalls dritte Drehmitnahmenut bzw. -fläche ein der Dreh momentübertragung dienendes Verriegelungselement eingreift oder dieses Verriegelungselement durch einen weiteren Dreh mitnehmer ersetzt ist.

Die Erfindung wird nachstehend, anhand der sie beispiels weise wiedergebenden Zeichnung, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht des Einspannschaftes eines Werkzeuges gemäß Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt durch den Einspannschaft der Fig. 1 entsprechend Linie II-II;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine schematisch darge stellte Werkzeugaufnahme mit Einspannschaft entsprechend Linie II-II der Fig. 1.

Alle drei Figuren zeigen einen Einspannschaft 2 eines Werk zeuges 1. Wie insbesondere die Fig. 1 ferner zeigt, weist der Einspannschaft 2 drei Drehmitnahmenuten bzw. -flächen 3, 4, 5 auf. Diese Drehmitnahmenuten bzw. -flächen 3, 4, 5 sind

- wie insbesondere Fig. 2 zeigt - zum freien Ende des Ein spannschaftes 2 hin offen. Während die Drehmitnahmenuten bzw. -flächen 4, 5 einen tangential verlaufenden Grund auf weisen, ist der Grund der Drehmitnahmenut bzw. -fläche 3 konvex gewölbt. Darüber hinaus weisen die Drehmitnahmenuten bzw. -flächen 3, 5 im wesentlichen radial verlaufende Schul tern auf.

Der Einspannschaft 2 weist im gezeigten Beispiel ferner eine Verriegelungsnut bzw. -fläche 6 auf, welche wie insbesondere Fig. 2 zeigt, beidseitig geschlossen ist. Im gezeigten Bei spiel ist der Grund dieser Verriegelungsnut bzw. -fläche 6 konkav gewölbt.

Die in Fig. 3 schematisch im Schnitt dargestellte Werkzeug aufnahme weist eine Führung 7, eine Betätigungshülse 8 sowie einen die Betätigungshülse umgebenden Käfig 9 auf. Durch Versetzen der Betätigungshülse 8, entweder axial oder in Umfangsrichtung, sind im gezeigten Beispiel nicht darge stellte Ausnehmungen in die Radialprojektion von Verriege lungselementen 10 bringbar, so daß diese Verriegelungsele mente 10 radial ausweichen können. Dies führt dazu, daß die Verriegelungselemente 10 außer Eingriff sowohl der Dreh mitnahmenut bzw. -fläche 5 als auch der Verriegelungsnut bzw. -fläche 6 gerät. Dadurch wird der Einspannschaft 2 freigegeben, so daß das Werkzeug 1 aus der Führung 7 ent fernt werden kann.

Wie die Fig. 3 ferner zeigt, weist die Führung 7 Drehmit nehmer 7a, 7b auf. Diese Drehmitnehmer 7a, 7b wirken mit den Drehmitnahmenuten bzw. -flächen 3, 4 zusammen, so daß ein Drehmoment auf das Werkzeug 1 übertragen werden kann. Wie das gezeigte Beispiel andeutet, ist eine absolut formschlüs sige Anpaßung zwischen Drehmitnehmer 7b und Drehmitnahmenut bzw. -fläche 4 nicht unbedingt erforderlich, so daß beim Einsatz des Werkzeuges 1 eine gewisse Wahlfreiheit bezüglich unterschiedlich ausgebildeter Werkzeugaufnahmen besteht. Selbst bei einer nicht absolut formschlüssigen Abstimmung von Drehmitnehmer 7b und Drehmitnahmenut bzw. -fläche 4

- wie im gezeigten Beispiel - erfolgt eine noch ak zeptable Übertragung des Drehmomentes. Im gezeigten Bei spiel kommt zudem einer der Verriegelungskörper 10 mit der weiteren Drehmitnahmenut bzw. -fläche 5 in Eingriff, so daß auch dadurch ein gewisser Anteil an Drehmoment übertragen wird.

Claims

1. Werkzeug und Werkzeugaufnahme für dem Meißeln und Schlagbohren dienende Handwerkzeuggeräte, wobei die Werkzeugaufnahme Drehmitnehmer (7a, 7b) und radial ver schiebbare Verriegelungskörper (10) aufweist und das Werkzeug mit einem Einspannschaft (2) versehen ist, der mindestens zwei zum freien Ende hin offene Drehmitnah menuten bzw. -flächen (3, 4, 5) und mindestens eine beidseitig geschlossene Verriegelungsnut bzw. -fläche (6) aufweist und wobei Drehmitnahmenuten bzw. -flächen (3, 4, 5) und Verriegelungsnuten bzw. -flächen (6) zur Umfangsfläche des Einspannschaftes (2) hin unterschied liche Öffnungsflächen aufweisen, dadurch gekennzeich net, daß über die Umfangsfläche des Einspannschaftes (2) insgesamt vier Verriegelungs- und Drehmitnahmenuten bzw. -flächen (3, 4, 5, 6) so verteilt sind, daß sich die Nuten bzw. -flächen mit größter Öffnungsfläche im wesentlichen gegenüberliegen, wie auch die Nuten bzw. Flächen mit der kleinsten Öffnungsfläche und daß die Nuten bzw. Flächen größter Öffnungsfläche Drehmitnah menuten bzw. -flächen (3, 4) sind.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung des Einspannschaftes (2) gemes sene Erstreckung der kleinsten Öffnungsflächen etwa das 1,5- bis 2,5fache der entsprechenden Erstreckung der größten Öffnungsflächen beträgt.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß mindestens eine Drehmitnahmenut bzw. -fläche (3) im Querschnitt im wesentlichen kreisringsektor förmig ausgebildet ist.

4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß mindestens eine Drehmitnahmenut bzw. -fläche (4) im Querschnitt im wesentlichen kreisab schnittförmig ausgebildet ist.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Grund zumindest bei einem Teil der Verriegelungs- und Drehmitnahmenuten bzw. -flächen (6) konkav gewölbt ist.

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Grund zumindest bei einem Teil der Verriegelungs- und Drehmitnahmenuten bzw. -flächen (3) konvex gewölbt ist.

7. Werkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund zumindest einer Verriegelungsnut bzw. -fläche (6) konkav gewölbt und der Grund zumindest einer Drehmitnahmenut bzw. -fläche (3) konvex gewölbt ist.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Grund zumindest bei einem Teil der Verriegelungs- und Drehmitnahmenuten bzw. -flächen (4, 5) tangential verläuft.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest bei einem Teil der Drehmitnahmenuten bzw. -flächen (3, 4, 5) in Umfangs richtung gesehen durchgehende Übertragungsflächen vorgesehen sind.

10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß nur eine Verriegelungsnut bzw. -fläche (6) vorgesehen ist.

11. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß mindestens zwei Drehmitnehmer (7a, 7b) vorgesehen sind.