DE4340726C1

DE4340726C1 - Einrichtung an Handwerkzeugmaschinen zur Drehmitnahme von Werkzeugen

Info

Publication number: DE4340726C1
Application number: DE4340726A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Meyen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 1995-01-26
Anticipated expiration: 2013-12-01
Also published as: CH688576A5; US5466101A; CN1044344C; JP3510687B2; CN1108165A; JPH07185912A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung an Handwerkzeug maschinen zur Drehmitnahme von schlagenden und/oder bohrenden Werk zeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie von einem dabei verwendeten Werkzeug und einem Werkzeughalter.

Eine solche Einrichtung ist aus der DE 25 51 125 A1 bekannt, wobei die Aufnahmebohrung des Werkzeughalters zwei einander gegenüber liegende Drehmitnahmeleisten aufweist, die in entsprechende Drehmit nahmenuten im Schaft der hier verwendeten Werkzeuge eingreifen. Außerdem sind dort zwei ebenfalls einander gegenüberliegende, jedoch zu den Drehmitnahmeleisten um etwa 90° versetzte Verriegelungskörper vorgesehen, die in entsprechend angeordnete, längliche Mulden im Werkzeugschaft radial einrasten und das axial verschiebbare Werkzeug z. B. einen Schlagbohrer oder Meißel gegen Herausfallen bzw. unbeabsichtigtes Herausziehen sichern.

Da dieses als "SDS-plus" bekannte Einstecksystem für Schlagbohr maschinen und Bohrhämmer sowie für darin einsteckbare Werkzeuge un terschiedlicher Leistung verwendet wird, ergibt sich für die erfor derliche Kompatibilität der verschiedenen Werkzeuge ein einheit licher Schaftdurchmesser von z. B. 10 mm. Dies hat den Nachteil, daß leistungsstärkere Werkzeuge bei entsprechend leistungsstarken Maschinen für einen Dauerbetrieb begrenzt einsetzbar sind, weil die Drehmitnahme sich dabei schneller abnutzt; denn die Drehmomentüber tragung erfolgt dort nur über zwei relative schmale, einander gegen überliegende Flanken der Drehmitnahmenuten und Drehmitnahme leisten - auch Drehmitnehmer genannt.

Vorteile der Erfindung

Ausgehend davon, daß an den vorerwähnten Werkzeugen mit einem soge nannten "SDS-plus"-Einsteckende der Schaftdurchmesser sowie der Durchmesser der Werkzeugaufnahme vorgegeben ist, hat die erfindungs gemäße Einrichtung zur Drehmitnahme von schlagenden und/oder bohren den Werkzeugen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 den Vorteil, daß diese durch den leistenförmigen radialen Vorsprung des mindestens einen Verriegelungskörpers und durch die entsprechende Vertiefung in der mindestens einen Verriegelungsmulde des Werkzeug schaftes erheblich verbessert wird, so daß auch bei leistungsstarken Maschinen und Werkzeugen die Abnutzung der Drehmitnahme verringert wird. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß der ver besserte Werkzeugschaft mit den Kennzeichnungsmerkmalen des An spruchs 5 nicht nur für eine Werkzeugaufnahme mit den Kennzeich nungsmerkmalen des Anspruchs 10, sondern auch für Maschinen mit einer "SDS-plus"-Werkzeugaufnahme ohne deren Beeinträchtigung zu ver wenden, d. h. kompatibel ist. Ferner ist vorteilhaft, daß die Axialverriegelung der Werkzeuge durch diese verbesserte Drehmitnahme nicht beeinträchtigt wird und damit weiterhin voll wirksam bleibt. Außerdem wird auch noch durch die axial größere Eingreiflänge des mindestens einen Verriegelungskörpers in die Verriegelungsmulde des Werkzeugschaftes im Vergleich zu bisher verwendeten Verriegelungs kugeln die Werkzeugführung verbessert, was insbesondere bei einem seitlichen Wegdrücken oder Hebeln des Werkzeuges von Vorteil ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführte Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den Patentan sprüchen 1, 5 und 10 angegebenen Merkmale.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Werkzeughalter eines Bohrhammers mit einge setztem Werkzeug im Längsschnitt in vergrößerter Darstellung und Fig. 2 einen Querschnitt des Werkzeughalters nach II-II aus Fig. 1. Fig. 3 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel einen Längsschnitt eines Werkzeughalters mit eingesetztem Werkzeug und Fig. 4 zeigt die Ansicht des gegenüber Fig. 3 um 90° gedreht dargestellten Werk zeugschaftes. Fig. 5 zeigt schematisch ein drittes Ausführungsbei spiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die erfindungsgemäße Einrichtung an Werkzeugmaschinen zur Drehmit nahme von schlagenden und/oder bohrenden Werkzeugen, insbesondere an Schlagbohrmaschinen oder Bohrhammern bzw. Schlaggeräten besteht im wesentlichen aus einem Werkzeughalter 10 und einem darin einge setzten Werkzeugschaft 11 eines zum Bohren und/oder Schlagen ver wendeten Werkzeuges 12. Im ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 sitzt der Werkzeughalter 10 drehfest am Ende einer an getriebenen hohlzylindrischen Werkzeugspindel 13 eines Bohrhammers 14. In der Werkzeugspindel 13 ist axial beweglich geführt ein Döpper 15 aufgenommen, der in bekannter, nicht dargestellter Weise zyklisch von einem Schlagwerk auf die Stirnseite des Werkzeugschaftes 11 ge schlagen wird. Der Werkzeughalter 10 besteht dabei im wesentlichen aus einer rohrförmigen Werkzeugaufnahme 16 mit einer Aufnahmebohrung 17 für den Werkzeugschaft 11 sowie aus zwei in Ausnehmungen 18 der Werkzeugaufnahme 16 eingesetzten Verriegelungskörpern 19. Oberhalb der Verriegelungskörper 19 ist konzentrisch zu diesen eine Arretier hülse 20 angeordnet die durch eine Druckfeder 21 in ihrer darge stellten Ruhelage die Verriegelungskörper 19 in deren dargestellte Ruhelage verriegelt. Eine mit der Arretierhülse 20 fest verbundene Schiebehülse 22 aus Kunststoff, welche die Arretierhülse 20 und die Druckfeder 21 konzentrisch umgibt, ist von Hand entgegen der Kraft der Druckfeder 21 axial nach hinten verschiebbar, wodurch die Ver riegelungskörper 19 in ihrer Radialbewegung freigegeben werden, so daß sie beim Einschieben des Werkzeugschaftes 11 radial nach außen ausweichen können.

Das Werkzeug 12 ist am Werkzeugschaft 11 mit zwei einander gegen überliegenden, zum Schaftende hin offenen Drehmitnahmenuten 23 ver sehen, in welche zwei in der Aufnahmebohrung 17 nach innen vor stehende, axial verlaufende, einander gegenüberliegende Drehmit nehmer 24 eingreifen. Die Drehmitnehmer 24 sind dabei zu den Ver riegelungskörpern 19 am Umfang der Werkzeugaufnahme 16 um 90° ver setzt angeordnet. In entsprechender Weise sind zu den Drehmitnahme nuten 23 des Werkzeugschaftes 11 zwei einander gegenüberliegende, axial verlaufende Verriegelungsmulden 25 am Umfang des Werkzeug schaftes 11 um 90° versetzt angebracht. Die Verriegelungsmulden 25 enden bereits vor dem hinteren Ende des Werkzeugschaftes 11, so daß die darin eingreifenden Verriegelungskörper 19 die Axialbewegung des Werkzeuges 12 in der Werkzeugaufnahme 16 begrenzen. Nach dem Ein schieben des derart ausgestalteten Werkzeugschaftes 11 in die Werk zeugaufnahme 16 wird die Schiebehülse 22 wieder losgelassen und die Druckfeder 21 drückt nunmehr die Arretierhülse 20 mit der Schiebe hülse 22 axial nach vorn, so daß die Verriegelungskörper 19 in die Verriegelungsmulden 25 radial eingreifen, von der Arretierhülse 20 in dieser Position verriegelt werden und das Werkzeug 12 gegen Herausfallen sichern.

Zur Verbesserung der Drehmitnahme ist an den Verriegelungskörpern 19 ein leistenförmiger Radialvorsprung 26 ausgebildet, der axial ver laufend auf der Innenseite des in die jeweilige Verriegelungsmulde 25 des Werkzeugschaftes 11 eingreifenden Bereiches angeformt ist. In entsprechender Weise ist am Boden der Verriegelungsmulden 25 jeweils eine paßgenaue Vertiefung 27 ausgebildet, wobei die axiale Länge dieser Vertiefung so bemessen ist, daß der Radialvorsprung 26 der Verriegelungskörper 19 an den axialen Enden dieser Vertiefung 27 bei einer Axialverschiebung des Werkzeugschaftes 11 in der Werkzeugauf nahme 16 nicht zur Anlage kommen kann. Vielmehr liegt in diesem Fall jeweils die vordere bzw. hintere gerundete Stirnseite der Verriege lungskörper 19 an den entsprechend gerundeten Enden der Verriege lungsmulden 25 an. Die in Drehrichtung liegende etwa radial und axial eben verlaufende Flanke 28 des Radialvorsprungs 26 und der Vertiefung 27 bilden dabei eine zusätzliche Drehmitnahme. Um die Funktion des Verriegelungskörpers 19 bei der Axialverriegelung des Werkzeugschaftes 11 nicht zu beeinträchtigen, ist der Radialvor sprung 26 kürzer und etwa nur halb so breit als der Verriegelungs körper 19 im Eingriffsbereich an den Verriegelungsmulden 25. In gleicher Weise ist auch die Vertiefung 27 in den Verriegelungsmulden 25 kürzer und schmaler als diese. Die in der Mitte der Verriege lungsmulden 25 liegende Vertiefung 27 hat ebenso wie der Radialvor sprung 26 der Verriegelungskörper 19 einen rechteckförmigen Quer schnitt.

Aus den Fig. 1 und 2 ist erkennbar, daß der Verriegelungskörper 19 jeweils axial länger als breit und an seiner radial innenliegen den Fläche konvex gewölbt ist. Der leistenförmige Radialvorsprung 26 ist dabei in der Mitte der gewölbten Fläche axial verlaufend mit rechteckförmigem Querschnitt ausgebildet. Eine optimale Drehmitnahme des Werkzeugschaftes 11 wird dadurch erzielt, daß der Schaft 11 mög lichst tief in die Aufnahmebohrung 17 eingeschoben wird. Diese Ein schublänge läßt sich auch für die Lage der Verriegelungskörper 19 und Vorsprünge 26 zur zusätzlichen Drehmitnahme an den Verriege lungskörpern 19 optimal ausnutzen, indem das vordere Ende der Ver riegelungskörper 19 und der Drehmitnahmeleisten 24 auf gleicher axialer Höhe liegen. Durch Schrägen an den Enden der Radialvor sprünge 26 wird das Einschieben bzw. Herausziehen des Schaftes 11 aus der Werkzeugaufnahme 16 erleichtert.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 3 und 4 ein um jeweils 90° gedrehter Werkzeugschaft 30 eines Bohr- und/oder Schlag werkzeuges 31 dargestellt, wobei in Fig. 3 die Werkzeugaufnahme 32 des Werkzeughalters nur schematisch erkennbar ist. Der wesentliche Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß an stelle von zwei einander gegenüberliegenden Verriegelungskörpern 19 nunmehr nur noch ein Verriegelungskörper 19 in einer Ausnehmung 18 der Werkzeugaufnahme 32 vorgesehen ist und daß außerdem von den zwei Verriegelungsmulden 25, 25a nur noch eine mit einer Vertiefung 27 versehen ist. Eine solche, kostengünstigere Lösung ist gegebenen falls dann sinnvoll, wenn die Werkzeuge und die verwendeten Hand werkzeugmaschinen nicht für größere Leistungen ausgelegt sind. Außerdem ist dabei die größere Querschnittfläche des Werkzeugschaf tes 30 bei einer Stoßwellenbelastung und Drehmomentübertragung am Werkzeug von Vorteil.

Da die der zusätzlichen Drehmitnahmeflanke 28 jeweils gegenüber liegende zweite Flanke der Vertiefung 27 bzw. des Radialvorsprungs 26 keine Drehmitnahmefunktion aufweist, kann diese im Bedarfsfall auch anders gestaltet sein.

Fig. 5 zeigt ein solches Ausführungsbeispiel in schematischer Dar stellung. Dort ist der Radialvorsprung 26a am Verriegelungskörper 19a nur in Drehrichtung mit einer seitlichen Flanke 28 als zusätz liche Drehmitnahme versehen, während die gegenüberliegende Seite ab geflacht ist. Der Radialvorsprung 26a hat hier einen zahnförmigen Querschnitt, der in eine entsprechend ausgebildete Vertiefung 27a in der Verriegelungsmulde 25a des Werkzeugschaftes 12a eingreift.

Im Rahmen der Erfindung ist es nicht erforderlich, daß die Ver tiefung in den Verriegelungsmulden jeweils paßgenau mit den Radial vorsprüngen an den Verriegelungskörpern übereinstimmt. Wesentlich ist jedoch, daß Radialvorsprung 26 und Vertiefung 27 jeweils in Drehrichtung eine zusätzliche Drehmitnahmeflanke bilden, an der sich diese Teile zur Drehmomentübertragung flächig berühren.

Claims

1. Einrichtung an Handwerkzeugmaschinen zur Drehmitnahme von schlagenden und/oder bohrenden Werkzeugen, die zu ihrem Schaftende hin offene Nuten zur Drehmitnahme aufweisen, in welche mindestens zwei in einer Aufnahmebohrung eines Werkzeughalters nach innen vor stehende, axial verlaufende, vorzugsweise einander diametral gegen überliegende Drehmitnehmer eingreifen, wobei in einem zu den Dreh mitnehmern versetzten Umfangsbereich der Aufnahmebohrung mindestens ein in einem radialen Durchbruch der Werkzeugaufnahme nach außen nachgebend geführter Verriegelungskörper in eine längliche, die Axialbewegung des Werkzeuges in der Werkzeugaufnahme begrenzende Verriegelungsmulde im Werkzeugschaft eingreift und in dieser Posi tion arretierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Verriegelungskörper (19) an seinem in die mindestens eine Ver riegelungsmulde (25) des Werkzeugschaftes (11) eingreifenden Bereich einen axial verlaufenden, leistenförmigen Radialvorsprung (26) auf weist, welcher in eine entsprechende Vertiefung (27) der mindestens einen Verriegelungsmulde (25) zur Bildung einer zusätzlichen Dreh mitnahmeflanke (28) eingreift, wobei die axiale Länge der Vertiefung (27) so bemessen ist, daß der Radialvorsprung (26) des Verriege lungskörpers (19) zumindest am hinteren axialen Ende der Vertiefung (27) nicht zur Anlage kommt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialvorsprung (26) des mindestens einen Verriegelungskörpers (19) sowie die Vertiefung (27) der mindestens einen Verriegelungsmulde (25) kürzer und schmäler als ihr Verriegelungskörper (19) bzw. ihre Verriegelungsmulde (25) ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialvorsprung (26) des mindestens einen Verriegelungskörpers (19) mit der Vertiefung (27) der mindestens einen Verriegelungsmulde (25) eine etwa radial und axial eben verlaufende zusätzliche Dreh mitnahmeflanke (28) bildet.

4. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das vordere Ende der Drehmitnehmer (24) und des min destens einen Verriegelungskörpers (19) ebenso wie die Drehmitnahme nuten (23) und die mindestens eine Verriegelungsmulde (25) jeweils etwa auf gleicher axialer Höhe liegen.

5. Werkzeug für eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Verriegelungs mulde (25) eine axial verlaufende, nutenförmige, an mindestens dem hinteren Ende geschlossene radiale Vertiefung (27) zur Bildung einer zusätzlichen Drehmitnahmeflanke (28) aufweist.

6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Mitte der mindestens einen Verriegelungsmulde (25) liegende Ver tiefung (27) einen rechteckförmigen Querschnitt mit einer zusätz lichen, etwa radial und axial ebenen Drehmitnahmeflanke (28) auf weist.

7. Werkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Länge und Breite der Vertiefung (27) kürzer bzw. schmäler als die der mindestens einen Verriegelungsmulde (25) ist.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß das vordere Ende der Drehmitnahmenuten (23) mit dem vorderen Ende der mindestens einen Verriegelungsmulde (25) auf gleicher axialer Höhe des Werkzeugschaftes (11, 30) liegen.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß sich zwei Verriegelungsmulden (25) mit jeweils einer radialen Vertiefung (27) zumindest in etwa diametral gegenüber liegen.

10. Werkzeughalter für eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des An spruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Ver riegelungskörper (19) axial länger als breit ist und an seiner ra dial innenliegenden, konvex gewölbten Fläche einen axial verlaufen den, leistenförmigen Radialvorsprung (26) zur Bildung einer zusätz lichen Drehmitnahmeflanke (28) aufweist.

11. Werkzeughalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialvorsprung (26) einen rechteckförmigen Querschnitt mit einer in Drehrichtung seitlichen zusätzlichen axial ebenen Drehmitnahmeflanke (28) aufweist.

12. Werkzeughalter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialvorsprung (26) kürzer und schmäler als der Verriege lungskörper (19) ist.

13. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, daß das vordere Ende von Verriegelungskörper (19) und Drehmitnehmer (24) auf etwa gleicher axialer Höhe liegen.