DE4222744A1 - Werkzeug und Werkzeugaufnahme für Handwerkzeuggeräte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Einsetzen in eine Werkzeugaufnahme für dem Meißeln und/oder Schlagbohren die­ nende Handwerkzeuggeräte mit einem Einspannschaft, der min­ destens eine axial geschlossene Verriegelungsnut und minde­ stens eine axial zum freien Ende des Einspannschaftes hin offene Drehmitnahmenut mit zwei im wesentlichen radial ver­ laufenden Flanken aufweist.

Aus der DE-PS 25 51 125 sind Werkzeuge für Handwerkzeug­ geräte bekannt, wobei der Einspannschaft dieser Werkzeuge eine oder zwei axial geschlossene Verriegelungsnuten sowie eine oder zwei axial zum freien Ende des Einspannschaftes hin offene Drehmitnahmenuten aufweist. Die Werkzeugaufnahme, welche der Aufnahme dieser Werkzeuge dient, weist entspre­ chend der Anzahl Verriegelungsnuten radial verschiebbare Verriegelungselemente auf, welche im vorliegenden Falle in Form von Kugeln ausgebildet sind. Diese Verriegelungsele­ mente, welche beispielsweise auch als Zylinder ausgebildet sein können, dienen im Zusammenwirken mit den axial geschlos­ senen Verriegelungsnuten dazu, daß die Werkzeuge nicht aus der Werkzeugaufnahme herausfallen. Zum Entnehmen der Werk­ zeuge lassen sich die Verriegelungselemente derart radial verschieben, daß sie aus den Verriegelungsnuten ausrücken.

Besonders hohe Beanspruchungen kommen den vorgenannten Ver­ riegelungsnuten samt den damit zusammenwirkenden Verriege­ lungselementen nicht zu, da im Betrieb das sich in der Werk­ zeugaufnahme befindliche Werkzeug gegenüber den Verriege­ lungselementen praktisch schwimmend gelagert ist, d. h. die Verriegelungselemente haben im Zusammenwirken mit den Ver­ riegelungsnuten im Betrieb keine nennenswerten Kräfte zu übertragen. Lediglich beim Herausziehen des Werkzeuges aus einer Bohrung in einem Bauteil haben die Verriegelungsnuten im Zusammenwirken mit dem Verriegelungselementen die Ver­ bindung zwischen Werkzeug und Werkzeugaufnahme sicherzu­ stellen.

Eine außerordentlich hohe Beanspruchung kommt dagegen den axial zum freien Ende des Einspannschaftes hin offenen Dreh­ mitnahmenuten zu, in welche entsprechende Mitnahmeleisten der Werkzeugaufnahme eingreifen. Diese Drehmitnahmenuten sind in Verbindung mit den Mitnahmeleisten für die gesamte Drehmomentübertragung während des Betriebs des Werkzeuges verantwortlich.

Im Zusammenhang mit den weit verbreiteten Werkzeugen ent­ sprechend vorgenannter Veröffentlichung hat sich gezeigt, daß die Schwäche im Verschleiß der Drehmitnahmenuten liegt. Insbesondere tritt an der mitnahmeseitigen Flanke, d. h. an jener Flanke, welche in Drehrichtung vorgelagert, aber abgewandt ist, ein außerordentlich hoher Verschleiß im Zu­ sammenwirken mit den entsprechenden Mitnahmeleisten der Werkzeugaufnahme auf. Ausschlaggebend für diesen Verschleiß sind einerseits die hohen zu übertragenden Drehmomente, an­ dererseits aber auch die laufende Relativversetzung der Flanken der Drehmitnahmenuten gegenüber den Flanken der Mit­ nahmeleisten. Diese Relativversetzung wird durch die Ein­ wirkung der Schlagbeanspruchung auf das Werkzeug hervorge­ rufen. Der Verschleiß hat zur Folge, daß die Drehmitnah­ menuten bei einem Werkzeug so stark ausgeschlagen werden, daß eine zuverlässige Drehmomentübertragung schon vor der eigentlichen betriebsbedingten Abnutzung des Arbeitsberei­ ches des Werkzeuges eintritt, was zwangsläufig zu einem kostspieligen Ersatz eines solchen Werkzeuges führen muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zu schaffen, welches insbesondere im Zusammenwirken mit einer geeigneten Werkzeugaufnahme derart verschleißunanfällig ist, daß eine zuverlässige Drehmomentübertragung gewähr­ leistet wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Fläche der mitnahmeseitigen Flanke der Drehmitnahmenut in ihrer Projektion in Umfangsrichtung größer als die ent­ sprechende Fläche der gegenüberliegenden Flanke ist.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Dimensionierung der Drehmitnahmenut führt zu einem optimalen Kompromiß zwischen Vergrößerung der für die Drehmomentübertragung maßgebenden Übertragungsfläche der Drehmitnahmenut und Vermeidung einer sich schädlich auf die Festigkeit des Werkzeuges auswirken­ den Querschnittsschwächung. Mit dem Begriff der Projektion in Umfangsrichtung wird zum Ausdruck gebracht, daß maßgebend für die Drehmomentübertragung die schlußendlich resul­ tierende, im wesentlichen radial verlaufende Fläche ist, welche beispielsweise bei geradlinigem Verlauf der Flanken mit einem Radius zusammenfällt, sofern die Flanken radial verlaufen. Dadurch, daß nur die mitnahmeseitige Flanke in ihrer Fläche vergrößert wird, erfolgt keine nennenswerte, sich auf die Festigkeit des Werkzeuges negativ auswirkende Querschnittsschwächung des Einspannschaftes.

Eine einfache Möglichkeit der Flächenvergrößerung der mit­ nahmeseitigen Flanke besteht zweckmäßigerweise darin, daß das Radialmaß dieser mitnahmeseitigen Flanke der Drehmit­ nahmenut größer als das Radialmaß der gegenüberliegenden Flanke ist. Dadurch entsteht an der Nut ein Boden, welcher von einem Kreisbogen um das Zentrum des Einspannschaftes oder einer Tangente daran abweicht, d. h. der Boden kann bei­ spielsweise in Form einer geneigten Fläche verlaufen. In be­ vorzugter Weise entspricht das Radialmaß der mitnahmesei­ tigen Flanke etwa dem 1,1- bis 1,5fachen des Radialmaßes der gegenüberliegenden Flanke.

Eine weitere einfache Möglichkeit der Flächenvergrößerung der mitnahmeseitigen Flanke besteht darin, daß zweckmäßigerweise die Längserstreckung der mitnahmeseitigen Flanke der Drehmitnahmenut die Längserstreckung der gegenüberliegen­ den Flanke übersteigt. Die Flanken sind somit ungleich lang, was zu einer gegenüber dem Umfang des Einspannschaftes ge­ neigten Rückwand der Drehmitnahmenut führt. Die Längser­ streckung der mitnahmeseitigen Flanke entspricht vorzugswei­ se dem 1,05- bis 1,3fachen der Längserstreckung der gegen­ überliegenden Flanke.

Die vorgenannten beiden Maßnahmen zur Flächenvergrößerung der mitnahmeseitigen Flanke können jeweils für sich einzeln oder in Kombination miteinander zur Anwendung kommen. Darü­ ber hinaus ist beispielsweise aus Symmetriegründen und Grün­ den der gleichmäßigen Belastung sowohl von Seiten des Werk­ zeuges als auch von Seiten der Werkzeugaufnahme eine jewei­ lige paarweise Anordnung von Verriegelungsnuten und Drehmit­ nahmenuten vorgesehen, wobei zweckmäßigerweise Drehmitnahme­ nuten und Verriegelungsnuten sich jeweils etwa diametral einander gegenüberliegen.

Entsprechend der Ausbildung des Werkzeuges ist die zur Auf­ nahme dieser Werkzeuge vorgesehene Werkzeugaufnahme mit min­ destens einem radial verschiebbaren Verriegelungselement und mindestens einer Mitnahmeleiste versehen, wobei die mitnah­ meseitige Flanke der Mitnahmeleiste eine Fläche aufweist, die in ihrer Projektion in Umfangsrichtung größer als die entsprechende Fläche der gegenüberliegenden Flanke ist. Die für die Drehmomentübertragung maßgebende Fläche der Mitnah­ meleiste wird dadurch vergrößert, was einerseits zu einer Verschleißminderung führt und andererseits ermöglicht, die Mitnahmeleisten stärker und daher weniger zerstörungsanfäl­ lig auszubilden.

Analog dem Werkzeug bestehen wiederum zwei Möglichkeiten dieser Flächenvergrößerung, wobei diese Möglichkeiten für sich einzeln oder in Kombination miteinander Anwendung fin­ den können. Während im einen Falle das Radialmaß der mit­ nahmeseitigen Flanke der Mitnahmeleiste größer als das Radialmaß der gegenüberliegenden Flanke ist, wird im an­ deren Falle vorgeschlagen, die Längserstreckung der mit­ nahmeseitigen Flanke der Mitnahmeleiste größer als die Längserstreckung der gegenüberliegenden Flanke auszubilden. Die maßliehe Vergrößerung der Flächen der mitnahmeseitigen Flanke kann im Rahmen des Werkzeuges erfolgen, dh das Radialmaß der mitnahmeseitigen Flanke kann dem 1,1- bis 1,5fachen des Radialmaßes der gegenüberliegenden Flanke und die Längserstreckung der mitnahmeseitigen Flanke kann dem 1,05- bis 1,3fachen der Längserstreckung der gegenüber­ liegenden Flanke entsprechen.

Die Erfindung wird nachstehend, anhand der sie beispiels­ weise wiedergebenden Zeichnungen, näher erläutert: Es zei­ gen:

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 eine Ansicht des Einspannschaftes eines wei­ teren Werkzeuges gemäß Erfindung;

Fig. 4 einen Schnitt durch den Einspannschaft der Fig. 3 entsprechend Linie IV-IV;

Fig. 5 einen Schnitt durch eine schematisch darge­ stellte Werkzeugaufnahme mit Einspannschaft entsprechend Linie II-II der Fig. 1.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Einspannschaft 1 eines erfindungsgemäßen Werkzeuges. Dieser Einspannschaft 1 weist zwei axial geschlossene Verriegelungsnuten 2 und zwei axial zum freien Ende des Einspannschaftes 1 hin offene Drehmitnahmenu­ ten 3 auf. Wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, verlaufen Flan­ ken 3a, 3b der Drehmitnahmenuten 3 im wesentlichen radial. Wie wiederum Fig. 2 verdeutlicht, ist die Fläche der mitnah­ meseitigen Flanke 3a größer als die Fläche der gegenüber­ liegenden Flanke 3b, was durch Vergrößerung des Radialmaßes bei der Flanke 3a zustande kommt.

Die Fig. 3 und 4 zeigen einen Einspannschaft 4 einer weite­ ren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeuges. Dieser Einspannschaft 4 ist mit zwei axial geschlossenen Verriegelungsnuten 5 und zwei axial zum freien Ende des Einspannschaftes 4 hin offenen Drehmitnahmenuten 6 versehen. Die Drehmitnahmenuten 6 weisen im wesentlichen radial ver­ laufende Flanken 6a, 6b auf, wie dies insbesondere Fig. 4 verdeutlicht. Die mitnahmeseitigen Flanken 6a der Drehmit­ nahmenuten 6 weisen gegenüber den gegenüberliegenden Flanken 6b eine größere Fläche auf, was durch größere Längser­ streckung der mitnahmeseitigen Flanken 6a im Vergleich zur Längserstreckung der gegenüberliegenden Flanken 6b zustande kommt.

In Fig. 5 ist schematisch eine Werkzeugaufnahme dargestellt, in welche das Werkzeug entsprechend Fig. 1 mit Aufnahmeschaft 1, Verriegelungsnuten 2 und Mitnahmenuten 3 eingesetzt ist. Wie die Fig. 5 ferner zeigt, weist die Werkzeugaufnahme eine Führung 7, eine Betätigungshülse 8 sowie einen die Betäti­ gungshülse 8 umgebenden Käfig 9 auf. Durch Versetzen der Be­ tätigungshülse 8 entweder axial oder in Umfangsrichtung, sind im gezeigten Beispiel nicht dargestellte Ausnehmungen in Radialprojektion von Verriegelungselementen 10 bringbar, so daß diese Verriegelungselemente 10 ausweichen können. Dies führt dazu, daß die Verriegelungselemente 10 aus den Verriegelungsnuten 2 aus rücken können und dadurch den Ein­ spannschaft 1 freigeben, so daß das Werkzeug aus der Füh­ rung 7 und damit aus der Werkzeugaufnahme entnommen werden kann.

Wie die Fig. 5 ferner zeigt, weist die Führung 7 Mitnahme­ leisten 7a auf, welche mit im wesentlichen radial verlaufen­ den Flanken 7b, 7c versehen sind. Dabei weist die mitnahme­ seitige Flanke 7b gegenüber der gegenüberliegenden Flanke 7c eine größere Fläche auf, was im vorliegenden Beispiel durch Erhöhung des Radialmaßes zustande kommt.

Claims (8)

1. Werkzeug zum Einsetzen in eine Werkzeugaufnahme für dem Meißeln und/oder Schlagbohren dienende Handwerkzeugge­ räte, mit einem Einspannschaft (1, 4), der mindestens eine axial geschlossene Verriegelungsnut (2, 5) und mindestens eine axial zum freien Ende des Einspannschaf­ tes (1, 4) hin offene Drehmitnahmenut (3, 6) mit zwei im wesentlichen radial verlaufenden Flanken (3a, 3b, 6a, 6b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der mitnahmeseitigen Flanke (3a, 6a) der Drehmit­ nahmenut (3, 6) in ihrer Projektion in Umfangsrichtung größer als die entsprechende Fläche der gegenüberlie­ genden Flanke (3b, 6b) ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Radialmaß der mitnahmeseitigen Flanke (3a) der Drehmitnahmenut (3) größer als das Radialmaß der gegenüberliegenden Flanke (3b) ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Radialmaß der mitnahmeseitigen Flanke (3a) dem 1,1- bis 1,5fachen des Radialmaßes der gegenüberlie­ genden Flanke (3b) entspricht.

4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Längserstreckung der mitnahme­ seitigen Flanke (6a) der Drehmitnahmenut (6) die Längs­ erstreckung der gegenüberliegenden Flanke (6b) über­ steigt.

5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längserstreckung der mitnahmeseitigen Flanke (6a) dem 1,05- bis 1,3fachen der Längserstreckung der gegen­ überliegenden Flanke (6b) entspricht.

6. Werkzeugaufnahme für ein Werkzeug insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch min­ destens ein radial verschiebbares, mit der Verriege­ lungsnut (2) zusammenwirkendes Verriegelungselement (10) und mindestens eine mit der Drehmitnahmenut (3) zusammenwirkende Mitnahmeleiste (7a), deren mitnahme­ seitige Flanke (7b) eine Fläche aufweist, die in ihrer Projektion in Umfangsrichtung größer als die entspre­ chende Fläche der gegenüberliegenden Flanke (7c) ist.

7. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das Radialmaß der mitnahmeseitigen Flanke (7b) der Mitnahmeleiste (7a) größer ist, als das Radialmaß der gegenüberliegenden Flanke (7c).

8. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Längserstreckung der mitnahme­ seitigen Flanke der Mitnahmeleiste größer als die Längserstreckung der gegenüberliegenden Flanke ist.