EP0542683B1

EP0542683B1 - Werkzeug zum Schlagbohren und Werkzeugaufnahme für schlagbohrende Werkzeuge

Info

Publication number: EP0542683B1
Application number: EP92810850A
Authority: EP
Inventors: Christian Kleine
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1991-11-12
Filing date: 1992-11-04
Publication date: 1995-07-19
Anticipated expiration: 2012-11-04
Also published as: DE4137120A1; FI97705C; EP0542683A1; KR930009716A; FI925110A0; DK0542683T3; US5286145A; JPH05277820A; JP3119954B2; FI925110A; DE59202948D1; FI97705B; KR100201177B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, das zum Einsetzen in eine Werkzeugaufnahme einer für das Schlagbohren vorgesehenen Handwerkzeugmaschine einen im wesentlichen kreisrunden Einspannschaft aufweist, der versehen ist mit mindestens zwei Drehmitnahmenuten, deren beim Bohren belastete seitliche Flanken einander nicht diametral gegenüberliegen und die für das axiale Einführen von Drehmitnehmern der Werkzeugaufnahme in die freie Endfläche des Einspannschaftes münden und zwei Verriegelungsnuten, die für die Aufnahme mindestens eines Verriegelungskörpers der Werkzeugaufnahme mindestens an ihren der Endfläche des Einspannschaftes benachbarten Enden zur Begrenzung der Axialbewegung des Werkzeugs geschlossen oder im Querschnitt reduziert sind.
Werkzeuge dieser Art sind beispielsweise durch die DE-PS 3716915 und die D-PA 3941646 bekannt. Werkzeuge dieser Art sind so ausgebildet, daß sie nur in einer ganz bestimmten Winkelstellung in eine Werkzeugaufnahme eingeführt werden können.
Als nachteilig hat sich jedoch herausgestellt, daß der bei derartigen Werkzeugen zwischen den Drehmitnehmern verbleibende Raum zur Unterbringung der Verriegelungsnuten unterschiedliche Größe hat. Im rauhen Baustellenbetrieb bleibt es nicht aus, daß die Drehmitnahmenuten nach längerem Gebrauch des Werkzeuges in einem solchen Maß ausgeschlagen sind, daS die verbleibende Restwandstärke zwischen einer Drehmitnahmenut und der Verriegelungsnut so klein wird, daß von dieser Stelle aus die entstehenden Spannungsspitzen zu Dauerbrüchen führen. Da dieser Bruch innerhalb der Werkzeugaufnahme der Maschine stattfindet, fällt bei einem derartigen Schaden nicht nur der Bohrer aus, sondern auch die Maschine muss repariert werden, indem das in ihrer Aufnahme befindliche Einsteckende mit hohen Kosten entfernt wird. Durch die ungleiche Ausbildung des Einspannschaftesquerschnitts kann diese Bruchgefahr auch schon bei neuwertigen Werkzeugen auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Werkzeuge nach der Gattung des Hauptanspruches so auszubilden, dass der Einspannschaft durch die notwendigen Verriegelungsnuten und Drehmitnahmenuten weniger geschwächt wird.
Diese Aufgabe ist gemäss der Erfindung bei einem eingangs genannten Werkzeug dadurch gelöst, dass die beiden Verriegelungsnuten zur gleichmässigeren Aufteilung der Querschnittsflache einander nicht diametral gegenüberliegen. Vorteilhafterweise schliessen die beiden Verriegelungsnuten bei Drehmitnahmenuten unterschiedlichen Querschnitts hierbei die kleineren der Drehmitnahmenuten in einem Winkel kleiner 180° ein. Durch diese Ausbildung werden die beim Schlagbohren entstehenden Spannungsspitzen innerhalb des Querschnitts des Einspannschaftes reduziert.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, den Einspannschaft des Werkzeuges so auszubilden, dass die Werkzeugaufnahme der Maschine mit nur einem Verriegelungskörper eine dauerhafte und sichere Verriegelung bewirkt. Hierbei ist zu beachten, dass das Werkzeug so ausgebildet sein muss, dass es auch in dem weltweit meist verbreiteten schweren Bohrhammer eingesetzt werden kann. Dieser Hammer weist zwei diametral gegenüberliegende Verriegelungskörper in Form von zylindrischen Walzen auf, die zugleich auch der Drehmomentübertragung auf das Werkzeug dienen. Diese doppelte Aufgabe ist gemäss der Erfindung bei einem eingangs genannten Werkzeug dadurch gelöst, dass die Verriegelungsnuten unterschiedliche Querschnitte haben und in einer vorteilhaften Ausführung die beim Bohren voreilenden und an den kreisrunden Einspannschaft angrenzenden Bereiche der Verriegelungsnuten mindestens über einen Teil der Querschnittsfläche annähernd punktsymmetrisch zueinander verlaufen. Die größere der beiden Verriegelungsnuten weist hierbei vorzugsweise eine Querschnittsform auf, die nicht Teil eines Kreises ist.
Das erfindungsgemäße Werkzeug mit der vergrößerten Querschnittsfläche kann somit in einem neu entwickelten, modernen Bohrhammer mit der kostensparenden Lösung nur eines Verriegelungskörpers ausreichend sicher verriegelt werden und trotzdem in den vorgenannten, im Harkt häufig anzutreffenden Bohrhämmern eingesetzt werden.
Die Erfindung bezieht sich daher auch auf eine Werkzeugaufnahme für schlagbohrende Werkzeuge mit zwei diametral gegenüberliegenden Drehmitnehmern unterschiedlichen Querschnitts, die für das axiale Einführen in Drehmitnahmenuten von Werkzeugen vorgesehen sind und mit mindestens einem Verriegelungskörper, der in einer Aussparung der Werkzeugaufnahme geführt ist und der zum Einführen in eine der beiden Verriegelungsnuten des Werkzeuges vorgesehen ist.
Diese Aufgabe ist bei der o. g. Werkzeugaufnahme gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine auf der Sekante der zum Werkzeug gerichteten Öffnungsfläche der Aussparung für den Verriegelungskörper errichteten Mittelsenkrechten mit der auf der Sekante des kleineren Drehmitnehmers errichteten Mittelsenkrechten ein Winkel kleiner 90° bildet.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

FIG. 1, 3, 5:
Seitenansichten von drei verschiedenen Ausführungsbeispielen des abgebrochen dargestellten Einspannschaftes von drei verschiedenen Werkzeugen und
FIG. 2, 4, 6:
Querschnitte der Einspannschäfte nach den FIG. 1 bzw. 3, 5.
FIG. 7:
Einen Querschnitt durch einen an einem Bohrhammer befindliche Werkzeugaufnahme mit dem in dieser Werkzeugaufnahme befindlichen Einspannschaft des Werkzeuges.

Der in den FIG. 1 und 2 dargestellte Einspannschaft 11 weist zwei diametral einander gegenüberliegende Drehmitnahmenuten 14, 15 auf mit den belasteten Flanken 16, 17 der Drehmitnahmenuten 14, 15 sowie den dazu versetzt angeordneten zwei Verriegelungsnuten 12, 13. Die beiden Verriegelungsnuten 12, 13 liegen sich nicht diametral gegenüber. Die auf den Sekanten der Verriegelungsnuten 12, 13 errichteten Mittelsenkrechten schliessen die kleinere der beiden Drehmitnahmenuten 15 in einem Winkel α der kleiner als 180° ist, ein. Wie aus FIG. 1 ersichtlich ist, münden die Drehmitnahmenuten 14, 15 in die freie Endfläche 18 des Einspannschaftes, so dass der Werkzeugschaft axial in die eine Werkzeugaufnahme einführbar ist, die den Nuten 14, 15 angepasste, leistenförmige Drehmitnehmer aufweist. Es ist offensichtlich, dass auch bei grössten Belastungen und starken Abnutzungen die abgebildete Anordnung der Verriegelungsnuten 12, 13 zu einer gleichmässigeren Aufteilung der Querschnittsfläche und damit zu einer Verringerung der Spannungsspitzen und der Dauerbruchgefahr führt.
Das in FIG. 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Verriegelungsnut 22 gegenüber der Verriegelungsnut 23 eine grössere Querschnittsfläche hat.
Das in FIG. 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den in FIG. 1-4 dargestellten Ausführungsbeispielen dadurch, dass die Verriegelungsnut 32 eine Querschnittskontur 39 aufweist, die nicht Teil eines Kreises ist, und deren an den kreisrunden Einspannschaft angrenzenden Bereiche 37, 38 der Verriegelungsnuten 32, 33 mindestens über einen Teil der Querschnittsfläche annähernd punktsymmetrisch zueinander verlaufen, so dass dieses Werkzeug auch bei einer bekannten Bohrhammermaschine eingesetzt werden kann, bei der die Drehmomentübertragung lediglich durch zwei zylindrische Walzen erfolgen kann, wie dies durch die in FIG. 6 durch die angedeuteten Kreise ersichtlich ist.
In FIG. 7 ist die Werkzeugaufnahme 40 eines Bohrhammers im Querschnitt dargestellt. Sie weist die den Drehmitnahmenuten 34, 35 des Werkzeuges angepaßten Drehmitnehmer 44, 45 auf. Der Verriegelungskörper 49 ist in der Aussparung 41 der Werkzeugaufnahme 40 geführt und greift in die Verriegelungsnut 32 des Werkzeuges ein. In dem Ausführungsbeispiel ist der Verriegelungskörper um einen Winkel β der kleiner als 90° ist, gegenüber dem kleineren Drehmitnehmer versetzt.
Die erfindungsgemäßen Werkzeuge können bei gleichzeitig größerer Dauerwechselfestigkeit ohne Mehrkosten auf den vorhandenen Produktionseinrichtungen gefertigt werden, während bei der Werkzeugaufnahme sogar die Fertigungskosten durch nur einen Verriegelungskörper und dementsprechend auch nur einen Durchbruch in der Werkzeugaufnahme für den Verriegelungskörper verringert worden sind.

Claims

Werkzeug, das zum Einsetzen in eine Werkzeugaufnahme einer für das Schlagbohren vorgesehenen Handwerkzeugmaschine einen im wesentlichen kreisrunden Einspannschaft aufweist, der versehen ist mit mindestens zwei Drehmitnahmenuten (14, 15, 34, 35), deren beim Bohren belastete seitliche Flanken (16,17) einander nicht diametral gegenüberliegen und die für das axiale Ein-führen von Drehmitnehmern der Werkzeugaufnahme in die freie Endfläche (18) des Einspannschaftes (11) münden und zwei Verriegelungsnuten (12, 13, 22, 23, 32, 22), die für die Aufnahme mindestens eines Verriegelungskörpers (49) der Werkzeugaufnahme mindestens an ihren der Endfläche (18) des Einspannschaftes (11) benachbarten Enden zur Begrenzung der Axialbewegung des Werkzeuges geschlossen oder im Querschnitt reduziert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsnuten (12, 13, 22, 23, 32, 33) zur gleichmässigeren Aufteilung der Querschnittsfläche einander nicht diametral gegenüberliegen.
Werkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei Drehmitnahmenuten (14, 15, 34, 35) unterschiedlichen Querschnitts die Drehmitnahmenut (15, 35) kleiner Querschnitts in einem von den zwei auf den Sekanten der Verriegelungsnuten (12, 13, 22, 23, 32, 33) errichteten Mittelsenkrechten gebildeten Winkel α der kleiner als 180° ist, liegt.
Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsnuten (22, 23, 32, 33) unterschiedliche Querschnitte haben.
Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Bohren voreilenden und an den kreisrunden Einspannschaft (11) angrenzenden Bereiche (37, 38) der Verriegelungsnuten (32, 33) mindestens über einen Teil der Querschnittsfläche annähernd punktsymmetrisch zueinander verlaufen.
Werkzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsnut (32) mit dem größeren Querschnitt eine Querschnittsform (39) aufweist, die nicht Teil eines Kreises ist.
Werkzeugaufnahme für schlagbohrende Werkzeuge mit zwei diametral gegenüberliegenden Drehmitnehmern (44, 45) unterschiedlichen Querschnitts, die für das axiale Einführen in Drehmitnahmenuten (34, 35) von Werkzeugen vorgesehen sind und mit mindestens einem Verriegelungskörper (49), der in einer Aussparung (41) der Werkzeugaufnahme geführt ist und der zum Einführen in eine der beiden Verriegelungsnuten (32) des Werkzeugs vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf der Sekante der zum Werkzeug gerichteten Öffnungsfläche der Aussparung (41) für den Verriegelungskörper (49) errichtete Mittelsenkrechte mit der auf der Sekante des kleineren Drehmitnehmers (45) errichteten Mittelsenkrechten einen Winkel β kleiner 90° bildet.