EP0171358A2 - Bohrwerkzeug für Handbohrmaschinen - Google Patents

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EP0171358A2
EP0171358A2 EP85810341A EP85810341A EP0171358A2 EP 0171358 A2 EP0171358 A2 EP 0171358A2 EP 85810341 A EP85810341 A EP 85810341A EP 85810341 A EP85810341 A EP 85810341A EP 0171358 A2 EP0171358 A2 EP 0171358A2
Authority
EP
European Patent Office
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face
rear end
longitudinal grooves
drilling tool
distance
Prior art date
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EP85810341A
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English (en)
French (fr)
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EP0171358B1 (de
EP0171358A3 (en
Inventor
Josef Hunger
Gerhard Ing.-Grad. Rumpp
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Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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Publication date
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Publication of EP0171358A3 publication Critical patent/EP0171358A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/08—Means for retaining and guiding the tool bit, e.g. chucks allowing axial oscillation of the tool bit
    • B25D17/084—Rotating chucks or sockets
    • B25D17/088—Rotating chucks or sockets with radial movable locking elements co-operating with bit shafts specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2217/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D2217/003—Details relating to chucks with radially movable locking elements
    • B25D2217/0034—Details of shank profiles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00—Chucks or sockets
    • Y10T279/17—Socket type
    • Y10T279/17042—Lost motion
    • Y10T279/17085—Key retainer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/89—Tool or Tool with support
    • Y10T408/907—Tool or Tool with support including detailed shank

Definitions

  • the invention relates to a drilling tool for hand drills, with an essentially cylindrical insertion end.
  • the known hand drills which are used to produce bores in hard subsurface materials, such as concrete, stone and the like, can essentially be divided into three groups, namely in drilling machines, impact drills and rotary hammers.
  • the pure drilling machines which are of minor importance today, are simple hand-held devices that only give the drilling tool used a rotary movement. To insert the drilling tool, these devices have a chuck in which the generally cylindrical insertion end of the drilling tool can be clamped.
  • the impact drills also have a chuck in which the drilling tools can be clamped as mentioned above.
  • the chuck is arranged on an axially movable spindle, on which a vibration movement is exerted during the drilling process. This vibration movement is generated by device-internal means, such as ratchet washers, and transmitted from the chuck to the drilling tool firmly clamped therein.
  • the hammer drills are by far the most important today. These devices also have a chuck in which, in contrast to the drilling machines and the impact drills, the drilling tool is axially movable to a limited extent, but in a form-fitting manner for transmitting the rotary movement.
  • a hammer piston is moved back and forth, which, directly or with the interposition of, for example, a transmission bolt, gives the drilling tool a hammer movement. Due to the axial mobility with respect to the chuck, no impact movement is transmitted to the chuck, so that the entire impact energy is available for the drilling process.
  • a drilling tool is known, the insertion end of which has grooves distributed to create the driving surfaces in such a way that clamping jaws of a chuck cannot fall into the grooves if such a drilling tool is used in an impact drill.
  • This combination tool therefore fulfills the task that it can be used universally in the device types of interest, but does not lead to any further improvement when used in impact drills compared to conventional tools.
  • the invention has for its object to provide a drilling tool that is easy to manufacture and that, when used in all hand drills, leads to sufficient mounting and concentricity.
  • the object is achieved by a drilling tool which is distinguished by the combination of the following features.
  • the combination features proposed according to the invention overlap at least one longitudinal groove which is open towards the rear end face with at least one longitudinal groove which is closed towards the rear end face in such a way that, in a certain sense, one or more double functional grooves are created.
  • the longitudinal groove, which is open towards the rear end ensures that the clamping jaws of any type of chuck can be fully immersed and thus, in addition to the rotary drive, create an adequate guide that is decisive for the concentricity of the drilling tool.
  • the fact is taken into account here according to which the axial mounting of the drilling tools is only of minor importance when used in impact drills and can be easily accomplished by pure frictional connection in comparison to the rotary driving.
  • both types of longitudinal grooves can have essentially the same cross-sectional area, shoulder surfaces being created by the only partial overlap.
  • the longitudinal groove open towards the rear end face can have a smaller cross-sectional area than the longitudinal groove arranged at a distance from the rear end face. This creates shoulder surfaces even with a symmetrical arrangement of the longitudinal grooves.
  • a preferred embodiment of this only partial overlap consists in that the longitudinal grooves which are open towards the rear end face are arranged so as to be offset from the direction of rotation of the drilling tool in relation to the longitudinal grooves which are spaced from the rear end face.
  • the distance between the mutually facing ends of the longitudinal grooves is preferably 0.2 to 0.8 times, the distance between the rear end face and the end thereof facing the rear end face closer longitudinal groove C, 3 to 1 times and the length of a longitudinal groove 1.2 to 3 times the diameter of the insertion end.
  • the dimensioning of the longitudinal groove which is open towards the rear end face has to be based on the common chucks on the market and therefore has a preferred length which is 3 to 12 times the diameter of the insertion end. Expressed in absolute numbers, all common chucks are recorded when the longitudinal groove, which is open towards the rear end, has a length of approximately 45 mm.
  • the insertion end has three or a multiple of three longitudinal grooves open to the rear end with the same angular spacing.
  • the longitudinal grooves which are open towards the rear end face are preferably V-shaped in cross section and the longitudinal grooves which are arranged at a distance from the rear end face are essentially circular in cross section.
  • the longitudinal grooves which are V-shaped in cross-section and open towards the rear end face can enclose an equal angle or this angle can be slightly smaller, i.e. it can be, for example, between 100 and Move 120 °. The mounting of the drilling tools is improved by reducing this angle.
  • Figures 1 and 2 show the insertion end 2 of a drilling tool, generally designated 1.
  • this insertion end 2 has three longitudinal grooves 4 which are evenly distributed over the circumference and open towards the rear end face 3. This towards the free end face 3 open longitudinal grooves 4 have a V-shaped cross section.
  • These longitudinal grooves 4, which are open toward the free end face 3, are overlapped symmetrically by longitudinal grooves 5 which are arranged at a distance from the rear end face 3 and which have an axially limited length.
  • two closed longitudinal grooves 5 are arranged one behind the other along a longitudinal groove 4 which is open towards the rear end face 3.
  • shoulder surfaces 6, 7 are formed in the transition area. These shoulder surfaces 6, 7 limit the axial displaceability when using a such drilling tool 1 in rotary hammers, the rotary hammers in a known manner having a chuck with adjustable jaws.
  • shoulder surface 6 facing away from the rear end face, since when the drilling tool 1 is lifted from the substrate material to be machined, it must absorb the blows of the hammer piston on the drill hammer side that still act on the drilling tool 1.
  • the opposite shoulder surface 7, on the other hand, is hardly exposed to stresses since this direction of movement counteracts the blows of the hammer piston.
  • the longitudinal grooves 4 which are open towards the rear end face 3 have a continuous groove base which also penetrates the longitudinal grooves 5 arranged at a distance from the rear end face 3. Thanks to this continuous groove base, when using the drilling tools 1 with such an insertion end 2 in impact drills, a central guidance is achieved in every case, regardless of the axial position of the clamping jaws of the chuck.
  • FIGS. 3 and 4 show a drilling tool, generally designated 11, with an insertion end 12.
  • the insertion end 12 has three longitudinal grooves 14 of V-shaped cross-section which are evenly distributed over the circumference and open towards the rear end face 13.
  • two closed longitudinal grooves 15 arranged one behind the other are arranged at a distance from the rear end face 13.
  • These longitudinal grooves 15, which are arranged at a distance from the rear end face 13, are offset in the direction of rotation of the drilling tool 11 with respect to the longitudinal grooves 14 which are open towards the rear end face 13, in such a way that the offset angle oL of the axes of symmetry of the longitudinal grooves 14, 15 is approximately 8 to 15 ° .
  • shoulder surfaces 16, 17 which, thanks to the offset arrangement, have an asymmetrical design.
  • the shoulder surface 16 facing away from the rear end face 13 is of particular importance for the drilling tool 11 when used in rotary hammers.
  • the longitudinal grooves 14, 15 are displaced in the sense described, the asymmetrically arranged shoulder surface 16 facing away from the rear end face 13 comes to lie on the side where, due to the torque acting on the drilling tool, counter surfaces of projections of the chuck jaws of the chuck predominantly abut come.
  • the size of the shoulder surface 16 facing away from the rear end face 13 can be greatly influenced. This can be done on the one hand by varying the size of the cross-sectional areas and on the other hand by the degree of displacement. For example, it is possible that, despite the same cross-sectional configuration, a sufficiently large shoulder surface 16 is still achieved thanks to the offset.
  • the offset of the longitudinal grooves 14, 15 also has the result that a sufficient proportion of the surface contour of the insertion end 12 exists both in front of and behind and between the longitudinal grooves 15 arranged at a distance from the rear end face despite the presence of the longitudinal groove 14 which is open towards the rear end face 13 remains.
  • FIG. 4 shows in particular, approximately half the width of the surface contour of the longitudinal grooves 15 arranged at a distance from the rear end face 13 is left in these areas.
  • the guidance of the tool 11 in the known, adjustable clamping jaws chucks of rotary hammers remains in the same way as if there were no longitudinal grooves 14 open towards the rear face 13.
  • This guidance on the surface contour is of considerable importance especially when using drilling tools 11 of larger diameter in rotary hammers.
  • the wear of the insertion end 12 can thereby be significantly reduced and the concentricity of the drilling tool 11 can thus be improved.

Abstract

Das Bohrwerkzeug (11) mit einem Einsteckende (12) dient der Verwendung in allen gängigen Handbohrmaschinen. Zu diesem Zweck weist das Einsteckende (12) zur rückwärtigen Stirnseite (13) hin offene Längsnuten (14) und davon im Abstand angeordnete Längsnuten (15) auf. Die Längsnuten (14, 15) überlappen sich in ihrer Axialprojektion unter Bildung wenigstens einer von der rückwärtigen Stirnseite (13) abgewandten Schulterfläche (16). Dadurch ist das Bohrwerkzeug mittels der zur rückwärtigen Stirnseite (13) hin offenen Längsnuten (14) in handelsübliche Spannfutter von Bohr- bzw. Schlagbohrmaschinen einsetzbar und aufgrund der durch die Schulterflächen (16, 17) axial geschlossenen Längsnuten (15) begrenzt axial beweglich in Bohrhämmern spannbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug für Handbohrmaschinen, mit einem im wesentlichen zylindrischen Einsteckende.
  • Die bekannten, der Herstellung von Bohrungen in harten Untergrundmaterialien, wie Beton, Gestein und dgl, dienenden Handbohrmaschinen lassen sich im wesentlichen in drei Gruppen unterteilen, und zwar in Bohrmaschinen, Schlagbohrmaschinen und Bohrhämmer.
  • Bei den reinen Bohrmaschinen, die heute von untergeordneter Bedeutung sind, handelt es sich um einfache Handgeräte, welche dem eingesetzten Bohrwerkzeug lediglich eine Drehbewegung erteilen. Zum Einsetzen des Bohrwerkzeuges weisen diese Geräte ein Spannfutter auf, in welchem das in aller Regel zylindrische Einsteckende des Bohrwerkzeuges gespannt werden kann.
  • Die Schlagbohrmaschinen weisen ebenfalls ein Spannfutter auf, in welchem die Bohrwerkzeuge wie voran erwähnt gespannt werden können. Im Unterschied zu den einfachen Bohrmaschinen ist bei den Schlagbohrmaschinen das Spannfutter auf einer axial beweglichen Spindel angeordnet, auf welche während des Bohrvorganges eine Vibrationsbewegung ausgeübt wird. Diese Vibrationsbewegung wird durch geräteinterne Mittel, wie beispielsweise Ratschenscheiben, erzeugt und vom Spannfutter auf das darin fest eingespannte Bohrwerkzeug übertragen.
  • Die weitaus grösste Bedeutung haben heute die Bohrhämmer. Auch diese Geräte weisen ein Spannfutter auf, in welchem im Gegensatz zu den Bohrmaschinen und den Schlagbohrmaschinen das Bohrwerkzeug begrenzt axial beweglich, aber für eine Uebertragung der Drehbewegung formschlüssig, gehalten ist. Durch geräteseitige Mittel, wie insbesondere ein elektropneumatisches Schlagwerk, wird ein Hammerkolben hin- und herbewegt, welcher direkt oder unter Zwischenschaltung beispielsweise eines Uebertragungsbolzens dem Bohrwerkzeug eine Schlagbewegung erteilt. Aufgrund der axialen Beweglichkeit gegenüber dem Spannfutter wird auf letzteres keine Schlagbewegung übertragen, so dass die gesamte Schlagenergie für den Bohrvorgang zur Verfügung steht.
  • Zum formschlüssigen Spannen der Bohrwerkzeuge in Bohrhämmern ist es verbreitet, die Bohrwerkzeuge mit einem Einheits-Einsteckende zu versehen, das Mitnehmerflächen für radial verschiebbare Verriegelungselemente des Spannfutters aufweist. Da ein solches Einheits-Einsteckende zu einer starken Verteuerung der Bohrwerkzeuge geführt hat, sind in jüngster Zeit Lösungen mit variablen Einsteckenden bekannt geworden. Diese werden wiederum mittels Mitnehmerflächen am Einsteckende in Spannfuttern gespannt, wobei solche Spannfutter einen variablen Führungsbereich und Gegenflächen für die Mitnehmerflächen an den Bohrwerkzeugen aufweisen.
  • Nachdem Bohrhämmer gegenüber Schlagbohrmaschinen ganz wesentliche anwendungstechnische Vorteile aufweisen, und durch Schaffung von variablen Einsteckenden die Bohrwerkzeuge zunehmend wirtschaftlich interessanter werden, findet in erheblichem Umfange eine Ablösung der Schlagbohrmaschinen durch die Bohrhämmer statt. Somit tritt vermehrt die Situation auf, dass ein und derselbe Anwender sowohl im Besitze von Schlagbohrmaschinen als auch von Bohrhämmern ist. Da ein solcher Anwender, dem künftigen Trend folgend, sich in aller Regel nur noch Bohrwerkzeuge für die Bohrhämmer anschafft, liegt die Forderung nahe, diese Bohrwerkzeuge auch in den sich noch in seinem Besitze befindlichen Schlagbohrmaschinen einsetzen zu können.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Bohrwerkzeug bekannt, dessen Einsteckende zur Schaffung der Mitnehmerflächen Nuten derart verteilt aufweist, dass Spannbacken eines Spannfutters nicht in die Nuten einfallen können, falls ein solches Bohrwerkzeug in eine Schlagbohrmaschine eingesetzt wird. Es wird damit dieselbe Situation geschaffen, wie wenn ein Bohrwerkzeug mit einem zylindrischen Einsteckende in einer Schlagbohrmaschine gespannt wird, dh aufgrund des reinen Kraftschlusses müssen erhebliche Klemmkräfte vom Spannfutter aufgebracht werden. Nachdem axial lediglich eine Vibrationsbewegung auf das Bohrwerkzeug einwirkt, fallen die in dieser Richtung wirkenden Kräfte nicht ins Gewicht, dagegen aber umsomehr Kräfte, die für die Uebertragung des Drehmomentes erforderlich sind. Sofern demnach nicht ausreichende Klemmkräfte vom Spannfutter aufgebracht werden, besteht die Gefahr, dass das Drehmoment nicht vollständig auf das Bohrwerkzeug übertragen wird, und das Bohrwerkzeug sich innerhalb des Spannfutters verdrehen kann. Damit erfüllt dieses Kombinationswerkzeug wohl die Aufgabe, dass es universell in den interessierenden Gerätetypen verwendet werden kann, führt aber bei einer Anwendung in Schlagbohrmaschinen gegenüber den herkömmlichen Werkzeugen zu keiner weiteren Verbesserung.
  • Um Bohrwerkzeuge auch in dieser Hinsicht zu verbessern, ist eine weitere Lösung bekanntgeworden, gemäss welcher das Einsteckende eine relativ lange, zur rückwärtigen Stirnseite hin geschlossene Nut zur Schaffung von Mitnehmerflächen aufweist. Während beim Einsatz eines solchen Bohrwerkzeuges in einem Bohrhammer dieselbe Situation wie beim voran geschilderten Bohrwerkzeug auftritt, sollte durch diese Ausbildung der Nut eine Verbesserung beim Einsatz in Schlagbohrmaschinen erzielt werden. Bei einer beschränkten Anzahl von Spannfuttern, dh bei solchen Futtern, wo die Hinterkante der Spannbacken einen ausreichenden Abstand von der futterseitigen Anschlagfläche für die rückwärtige Stirnseite der Bohrwerkzeuge aufweisen, wird ein Vorteil erreicht, indem die Spannbacken vollständig in die Nuten am Einsteckende des Bohrwerkzeuges eintauchen können. Bei einer Vielzahl von sich auf dem Markt befindlichen Spannfuttern ist ein solcher Abstand nicht vorhanden, so dass die Spannbacken aufgrund des durch die Anwendung bei Bohrhämmern erforderlichen rückwärtigen Abschlusses der Nut nicht eintauchen können. Dadurch entsteht nebst dem Nachteil der wiederum nicht ausreichenden Drehmitnahme ein weiterer gewichtiger Nachteil, welcher dadurch zustande kommt, dass das Einsteckende des Bohrwerkzeuges nur über eine ganz kurze Strecke mit den Spannbacken in Kontakt kommt und dadurch eine Art Kugelgelenk entsteht, was zu einem erheblichen Unrundlauf des Bohrwerkzeuges führt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach herstellbares Bohrwerkzeug zu schaffen, das bei Anwendung in allen Handbohrmaschinen zu einer ausreichenden Halterung und einem ausreichenden Rundlauf führt.
  • Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch ein Bohrwerkzeug gelöst, das sich durch die Kombination folgender Merkmale auszeichnet.
    • a) Das Einsteckende weist eine oder mehrere zur rückwärtigen Stirnseite hin offene Längsnuten auf.
    • b) Das Einsteckende weist eine oder mehrere im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite angeordnete Längsnuten auf.
    • c) Zur rückwärtigen Stirnseite hin offene und im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite angeordnete Längsnuten überlappen sich in ihrer Axialprojektion unter Bildung einer von der rückwärtigen Stirnseite abgewandten Schulterfläche wenigstens teilweise.
  • Durch die erfindungsgemäss vorgeschlagenen Kombinationsmerkmale wird wenigstens eine zur rückwärtigen Stirnseite hin offene Längsnut mit wenigsten einer zur rückwärtigen Stirnseite hin geschlossenen Längsnut derart überlappt, dass in gewissem Sinne eine oder mehrere Doppel-Funktionsnuten entstehen. Die zur rückwärtigen Stirnseite hin offene Längsnut stellt sicher, dass die Spannbacken jeglicher Spannfutterart vollständig eintauchen können und somit nebst Drehmitnahme eine ausreichende, für den Rundlauf des Bohrwerkzeuges massgebende Führung schaffen. Insbesondere wird hier demjenigen Umstand Rechnung getragen, gemäss welchem die axiale Halterung der Bohrwerkzeuge bei Anwendung in Schlagbohrmaschinen nur von untergeordneter Bedeutung ist und im Vergleich zur Drehmitnahme ohne weiteres durch reinen Kraftschluss bewerkstelligt werden kann.
  • Bei der Verwendung der Bohrwerkzeuge in Bohrhämmern ist nebst der Drehmomentübertragung die Schaffung einer begrenzten axialen Beweglichkeit jedoch ausschlaggebend. Diese wird in einem Spannfutter erzielt, das nebst einem variablen Führungsbereich Gegenflächen'an Vorsprüngen aufweist, die unter radialer Verstellung in die im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite angeordneten Längsnuten eintauchen können. Die Begrenzung der Beweglichkeit erfolgt durch Schulterflächen, wobei dem Grunde nach nur der erfindungsgemäss vorgeschlagenen, von der rückwärtigen Stirnseite abgewandten Schulterfläche eine Bedeutung zukommt. Wie die nachfolgenden Ausführungen zeigen, kann diese Schulterfläche durch verschiedenartige Ausbildungs- und Ueberlappungsarten der Längsnuten zustande kommen.
  • Gemäss einem Vorschlag der Erfindung können beide Arten von Längsnuten im wesentlichen dieselbe Querschnittsfläche aufweisen, wobei durch die nur teilweise Ueberlappung Schulterflächen entstehen. Demgegenüber kann gemäss einem weiteren Vorschlag die zur rückwärtigen Stirnseite hin offene Längsnut eine kleinere Querschnittsfläche als die im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite angeordnete Längsnut aufweisen. Dadurch entstehen selbst bei symmetrischer Anordnung der Längsnuten Schulterflächen.
  • Nachdem die Schulterflächen bei symmetrischer Anordnung der Längsnuten relativ klein ausfallen, besteht auch bei Längsnuten mit unterschiedlicher Querschnittsfläche die Möglichkeit einer nur teilweisen Ueberlappung. Eine bevorzugte Ausführungsform dieser nur teilweisen Ueberlappung besteht darin, dass die zur rückwärtigen Stirnseite hin offenen Längsnuten entgegen der Bohrwerkzeug-Drehrichtung zu den im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite angeordneten Längsnuten versetzt angeordnet sind. Diese Versetzung samt unterschiedlicher Querschnittsfläche der Längsnuten führt zu einer erheblichen Vergrösserung der Schulterflächen, insbesondere wenn aus Gründen einer ausreichenden Führung der Bohrwerkzeuge bei Anwendung in Schlagbohrmaschinen von der Forderung ausgegangen wird, dass der Nutengrund der zur rückwärtigen Stirnseite hin offenen Längsnut von der im Abstand zur rückwärtigen Stirnseite angeordneten Längsnut nicht unterbrochen werden darf. Die vorgeschlagene Richtung der Versetzung stellt sicher, dass die von der rückwärtigen Stirnseite abgewandte Schulterfläche auf jene Seite zu liegen kommt, wo aufgrund des auf das Bohrwerkzeug einwirkenden Drehmomentes Gegenflächen von Vorsprüngen des Spannfutters in überwiegendem Masse zur Anlage kommen. Die Schaffung solcher Schulterflächen wirkt sich vor allem positiv auf die Standzeit des Einsteckendes bei überwiegender Anwendung der Bohrwerkzeuge in Bohrhämmern aus. Unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Durchmesser der Einsteckenden sowie Abmessung und Form der Längsnuten hat sich eine Winkelversetzung in der Grössenordnung von 8 bis 15° als zweckmässig herausgestellt.
  • In Anlehnung an ein sich beim Einsatz in Bohrhämmern bereits bewährtes anderweitiges Bohrwerkzeug wird weiter vorgeschlagen, entlang einer zur rückwärtigen Stirnseite hin offenen Längsnut eine oder mehrere im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite angeordnete Längsnuten vorzusehen. Insbesondere wird dadurch der Vorteil erreicht, dass die Anzahl der Schulterflächen und somit die gesamte Anschlagfläche für die axial begrenzte Beweglichkeit der Bohrwerkzeuge bei Anwendung in Bohrhämmern vergrössert wird. Als Kompromisslösung, einerseits aus der Sicht der Anzahl der Schulterflächen und andererseits aus der Sicht des Herstellungsaufwandes, haben sich insbesondere zwei im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite angeordnete Längsnuten bewährt.
  • Bezüglich der Dimensionierung der im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite angeordneten Längsnuten beträgt vorzugsweise der Abstand zwischen den einander zugewandten Enden der Längsnuten das 0,2- bis 0,8-fache, der Abstand zwischen der rückwärtigen Stirnseite und dem dieser zugewandten Ende der der rückwärtigen Stirnseite näheren Längsnut das C,3- bis 1-fache und die Länge einer Längsnut das 1,2- bis 3-fache des Durchmessers des Einsteckendes.
  • Die Dimensionierung der zur rückwärtigen Stirnseite hin offenen Längsnut hat sich nach den gängigen, sich auf dem Markt befindlichen Spannfuttern zu richten und weist demnach eine bevorzugte Länge auf, die das 3- bis 12-fache des Durchmessers des Einsteckendes beträgt. In absoluten Zahlen ausgedrückt, werden sämtliche gängigen Spannfutter erfasst, wenn die zur rückwärtigen Stirnseite hin offene Längsnut eine Länge von etwa 45 mm aufweist.
  • Ebenfalls in Anlehnung an die gängigen, sich auf dem Markt befindlichen Spannfutter weist das Einsteckende drei bzw ein Vielfaches von drei zur rückwärtigen Stirnseite hin offene Längsnuten mit gleichen Winkelabständen auf.
  • Vorzugsweise sind die zur rückwärtigen Stirnseite hin offenen Längsnuten im Querschnitt V-förmig ausgebildet und die im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite angeordneten Längsnuten im Querschnitt im wesentlichen kreisbogenförmig ausgebildet. Nachdem die Spannbacken der handelsüblichen Spannfutter von Schlagbohrmaschinen einen Winkel von 120° aufweisen, können die im Querschnitt V-förmig ausgebildeten, zur rückwärtigen Stirnseite hin offenen Längsnuten einen gleichen Winkel einschliessen oder dieser Winkel kann geringfügig kleiner sein, dh er kann sich beispielsweise zwischen 100 und 120° bewegen. Durch die Verkleinerung dieses Winkels wird die Halterung der Bohrwerkzeuge verbessert.
  • Die Erfindung soll nunmehr anhand von sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden, und zwar zeigen:
    • Fig. 1 das Einsteckende eines Bohrwerkzeuges gemäss Erfindung;
    • Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1;
    • Fig. 3 das Einsteckende eines weiteren Bohrwerkzeuges gemäss Erfindung;
    • Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen das Einsteckende 2 eines insgesamt mit 1 bezeichneten Bohrwerkzeuges. Wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, weist dieses Einsteckende 2 drei gleichmässig über den Umfang verteilte, zur rückwärtigen Stirnseite 3 hin offene-Längsnuten 4 auf. Diese zur freien Stirnseite 3 hin offenen Längsnuten 4 weisen einen V-förmigen Querschnitt auf. Symmetrisch werden diese zur freien Stirnseite 3 hin offenen Längsnuten 4 von im Abstand zur rückwärtigen Stirnseite 3 angeordneten Längsnuten 5 überlappt, welche eine axial begrenzte Länge aufweisen. Wie die beiden Figuren verdeutlichen, sind entlang einer zur rückwärtigen Stirnseite 3 hin offenen Längsnut 4 zwei geschlossene Längsnuten 5 hintereinander angeordnet.
  • Nachdem die Querschnittsfläche der zur rückwärtigen Stirnseite 3 hin offenen Längsnuten 4 gegenüber der Querschnittsfläche der im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite 3 angeordneten Längsnuten 5 geringer ist, bilden sich im Uebergangsbereich Schulterflächen 6, 7. Diese Schulterflächen 6, 7 begrenzen die axiale Verschiebbarkeit bei Verwendung eines solchen Bohrwerkzeuges 1 in Bohrhämmern, wobei die Bohrhämmer in bekannter Weise ein Spannfutter mit verstellbaren Spannbacken aufweisen.
  • Insbesondere massgebend ist die von der rückwärtigen Stirnseite abgewandte Schulterfläche 6, da diese beim Abheben des Bohrwerkzeuges 1 von dem zu bearbeitenden Untergrundmaterial die noch auf das Bohrwerkzeug 1 einwirkenden Schläge des bohrhammerseitigen Hammerkolbens abfangen muss. Die gegenüberliegende Schulterfläche 7 ist dagegen kaum Beanspruchungen ausgesetzt, da dieser Bewegungsrichtung die Schläge des Hammerkolbens entgegenwirken.
  • Wie die Figuren 1 und 2 verdeutlichen, weisen die zur rückwärtigen Stirnseite 3 hin offenen Längsnuten 4 einen durchgehenden Nutengrund auf, der auch die im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite 3 angeordneten Längsnuten 5 durchsetzt. Dank dieses durchgehenden Nutengrundes kommt beim Einsatz der Bohrwerkzeuge 1 mit einem solchen Einsteckende 2 in Schlagbohrmaschinen in jedem Falle eine zentrische Führung zustande, unabhängig von der axialen Lage der Spannbakken des Spannfutters.
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen ein insgesamt mit 11 bezeichnetes Bohrwerkzeug mit einem Einsteckende 12. Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, weist das Einsteckende 12 drei gleichmässig über den Umfang verteilte, zur rückwärtigen Stirnseite 13 hin offene Längsnuten 14 von V-förmigem Querschnitt auf. Entlang einer zur rückwärtigen Stirnseite 13 hin offenen Längsnut 14 sind zwei hintereinander angeordnete geschlossene Längsnuten 15 mit Abstand von der rückwärtigen Stirnseite 13 angeordnet. Diese im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite 13 angeordneten Längsnuten 15 sind in Drehrichtung des Bohrwerkzeuges 11 gegenüber den zur rückwärtigen Stirnseite 13 hin offenen Längsnuten 14 versetzt, und zwar derart, dass der Versetzungswinkel oL der Symmetrieachsen der Längsnuten 14, 15 etwa 8 bis 15° beträgt. Im Uebergangsbereich der beiden Längsnuten 14, 15 entstehen wiederum Schulterflächen 16, 17, welche dank der versetzten Anordnung eine asymmetrische Ausbildung aufweisen.
  • Wie bereits vorgängig darauf hingewiesen, ist insbesondere die von der rückwärtigen Stirnseite 13 abgewandte Schulterfläche 16 für das Bohrwerkzeug 11 beim Einsatz in Bohrhämmer von massgebender Bedeutung. Bei einer Versetzung der Längsnuten 14, 15 im beschriebenen Sinne kommt die asymmetrisch angeordnete, von der rückwärtigen Stirnseite 13 abgewandte Schulterfläche 16 auf jene Seite zu liegen, wo aufgrund des auf das Bohrwerkzeug einwirkenden Drehmomentes Gegenflächen von Vorsprüngen der Spannbacken des Spannfutters in überwiegendem Masse zur Anlage kommen.
  • Dank dieser versetzten Anordnung der Längsnuten 14, 15 kann die von der rückwärtigen Stirnseite 13 abgewandte Schulterfläche 16 in ihrer Grösse stark beeinflusst werden. Einerseits kann dies durch Variation der Grösse der Querschnittsflächen und andererseits durch den Grad der Versetzung erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, dass trotz gleicher Querschnittsausbildung dank der Versetzung noch eine ausreichend grosse Schulterfläche 16 zustande kommt.
  • Die Versetzung der Längsnuten 14, 15 hat ferner zur Folge, dass sowohl vor und hinter als auch zwischen den im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite angeordneten Längsnuten 15 trotz Vorhandenseins der zur rückwärtigen Stirnseite 13 hin offenen Längsnut 14 ein ausreichender Anteil der Oberflächenkontur des Einsteckendes 12 bestehen bleibt. Wie die Fig. 4 insbesondere zeigt, wird in diesen Bereichen etwa die Hälfte der Breite der Oberflächenkontur der im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite 13 angeordneten Längsnuten 15 stehenbelassen. Dies führt dazu, dass dank dieser verbleibenden Oberflächenkontur die Führung des Werkzeuges 11 in den an sich bekannten, verstellbare Spannbacken aufweisenden Spannfuttern von Bohrhämmern in gleicher Weise bestehen bleibt, wie wenn keine zur rückwärtigen Stirnseite 13 hin offenen Längsnuten 14 vorhanden wären. Diese Führung an der Oberflächenkontur ist insbesondere bei Verwendung von Bohrwerkzeugen 11 grösseren Durchmessers in Bohrhämmern von erheblicher Bedeutung. Der Verschleiss des Einsteckendes 12 kann dadurch wesentlich vermindert und somit die Rundlaufgenauigkeit des Bohrwerkzeuges 11 verbessert werden.

Claims (14)

1. Bohrwerkzeug für Handbohrmaschinen, mit einem im wesentlichen zylindrischen Einsteckende, gekenn- zeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
a) das Einsteckende (2, 12) weist eine oder mehrere zur rückwärtigen Stirnseite (3, 13) hin offene Längsnuten (4, 14) auf;
b) das Einsteckende (2, 12) weist eine oder mehrere im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite (3, 13) angeordnete Längsnuten (5, 15) auf;
c) zur rückwärtigen Stirnseite (3, 13) hin offene (4, 14) und im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite (3, 13) angeordnete Längsnuten (5, 15) überlappen sich in ihrer Axialprojektion unter Bildung einer von der rückwärtigen Stirnseite (3, 13) abgewandten Schulterfläche (6, 16) wenigstens teilweise.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der zur rückwärtigen Stirnseite (3, 13) hin offenen Längsnuten (4, 14) im wesentlichen der Querschnittsfläche der im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite (3, 13) angeordneten Längsnuten (5, 15) entspricht.
3. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der zur rückwärtigen Stirnseite (3, 13) hin offenen Längsnuten (4, 14) kleiner als die Querschnittsfläche der im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite (3, 13) angeordneten Längsnuten (5, 15) ist.
4. Bohrwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zur rückwärtigen Stirnseite (3, 13) hin offenen Längsnuten (4, 14) und die im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite (3, 13) angeordneten Längsnuten (5, 15) zueinander mit sich deckenden Querschnittssymmetrieachsen angeordnet sind.
5. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zur rückwärtigen Stirnseite (3, 13) hin offenen Längsnuten (4, 14) entgegen der Bohrwerkzeug-Drehrichtung zu den im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite (3, 13) angeordneten Längsnuten (5, 15) versetzt angeordnet sind.
6. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass entlang einer zur rückwärtigen Stirnseite (3, 13) hin offenen Längsnut (4, 14) eine oder mehrere im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite (3, 13) angeordnete Längsnuten (5; 15) vorgesehen sind.
7. Bohrwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass entlang einer zur rückwärtigen Stirnseite (3, 13) hin offenen Längsnut (4, 14) zwei im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite (3, 13) angeordnete Längsnuten (5, 15) vorgesehen sind.
8. Bohrwerkzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) zwischen den einander zugewandten Enden der im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite (3, 13) angeordneten Längsnuten (5, 15) das 0,2- bis 0,8- fache des Durchmessers des Einsteckendes (2, 12) beträgt.
9. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (B) zwischen der rückwärtigen Stirnseite (3, 13) und dem dieser zugewandten Ende der der rückwärtigen Stirnseite (3, 13) näheren im Abstand angeordneten Längsnut (5, 15) das 0,3- bis 1-fache des Durchmessers des Einsteckendes (2, 12) beträgt.
10. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) einer im Abstand von der rückwärtigen Stirnseite (3, 13) angeordneten Längsnut (5, 15) das 1,2- bis 3-fache des Durchmessers des Einsteckendes (2, 12) beträgt.
11. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (M) einer zur rückwärtigen Stirnseite (3, 13) hin offenen Längsnut (4, 14) das 3- bis 12-fache des Durchmessers des Einsteckendes (2, 12) beträgt.
12. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass über den Umfang des Einsteckendes (2, 12) mit gleichen Winkelabständen drei bzw ein Vielfaches von drei zur rückwärtigen Stirnseite (3, 13) hin offene Längsnuten (4, 14) vorgesehen sind.
13. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zur rückwärtigen Stirnseite (3, 13) hin offenen Längsnuten (4, 14) im Querschnitt V-förmig unter einem eingeschlossenen Winkel (j) zwischen 100 und 120° ausgebildet sind.
14. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die im Abstand zur rückwärtigen Stirnseite (3, 13) hin angeordneten Längsnuten (5, 15) im Querschnitt im wesentlichen kreisbogenförmig ausgebildet sind.
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