EP0666147A1 - Werkzeug und Werkzeugaufnahme für Handwerkzeuggeräte - Google Patents
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- Y10T408/95—Tool-support with tool-retaining means
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Definitions
- the invention relates to a tool for insertion into a tool holder for chiselling and / or impact drilling hand tool devices with a clamping shaft with at least one axially closed locking groove, at least one of the locking groove substantially diametrically opposite longitudinal groove open towards the free end of the clamping shaft and two essentially mutually diametrically opposite rotary driving grooves open towards the free end of the clamping shank, which have different cross-sections with differently sized, radially outward opening surfaces.
- the tools mentioned are used in hand tool devices, the tool holders of which have two carrier bars and one or two radially displaceable locking elements.
- the drive bars are provided for connection to the rotary drive grooves and serve to transmit the torque.
- the radially displaceable locking elements which can be designed as balls or rollers, come into contact with the axially closed locking grooves and thus serve to axially fix the tools in the tool holder.
- the axial fixing of the tools in the tool holder is not particularly demanding, in addition to the use of two locking elements, the use of only one locking element is extremely common.
- This axial fixing essentially involves ensuring that the tool does not unintentionally come loose from the tool holder, so that tools fall down on construction sites in particular no dangers arise.
- the axial fixing serves to allow the tool and the hand tool to be removed from the component again after the machining process has ended.
- a serious disadvantage of the aforementioned tool, which is provided with a longitudinal groove in the clamping shank, is that it cannot be used in hand tool devices, the tool holder of which has two locking elements, since the second locking element cannot enter the longitudinal groove. If, on the other hand, the tool is used in a tool holder with only one locking element, there is the possibility of insertion rotated by 180 ° with drive strips of the same cross-section. Due to the existing games or the resilient mounting of the locking elements, the means for radial displacement can still be actuated, so that the locking elements come into contact with the clamping shaft in a sometimes very strong frictional engagement.
- the invention is therefore based on the object of providing a tool which is suitable for transmitting high torques in appropriately designed tool holders and which enables use in conventional tool holders, but which can sufficiently detect any incorrect locking there.
- the object is achieved in that the axial projection surface of the clear cross section of the longitudinal groove corresponds at least to the axial projection surface of the clear cross section of the locking groove.
- the tool with the clamping shank according to the invention can be inserted into conventional tool holders with two locking elements without problems. If this tool is correctly inserted into conventional tool holders with only one locking element, sufficient axial fixing is achieved. If, on the other hand, the tool is incorrectly inserted rotated by 180 ° in such a tool holder, the locking element will fully enter the clear cross section of the longitudinal groove without further hindrance, but will not come into contact with any circumferential parts of the clamping shaft. As a result, there is no connection of any kind between the clamping shank and the locking element, so that the operator can recognize that the tool has been incorrectly inserted into the tool holder due to the axial fixing not being achieved or at the latest when the control handle is used anyway. It is therefore completely out of the question for the operator to start machining components with the wrong tool.
- the axial projection surface of the clear cross section of the longitudinal groove preferably corresponds to the axial projection surface of the clear cross section of the locking groove.
- the longitudinal groove is advantageously trough-shaped.
- Trough-shaped is understood to mean a longitudinal groove, the bottom of which, viewed in cross section, is adapted to the rotationally symmetrical locking bodies used.
- the axial projection area of the clear cross section of the longitudinal groove can exceed the axial projection area of the clear cross section of the locking groove.
- the longitudinal groove preferably has at least one essentially radially extending flank.
- the flank of the longitudinal groove on the driving side runs essentially radially.
- the other flanks can run in different ways, for example tendon-like or also radially.
- the tool according to the invention is, on the one hand, that it can be used in the hand tool devices which are widely used on the market.
- the further task is to design the tool in such a way that it is also suitable for the transmission of larger torques.
- This latter task can be solved by a suitably designed tool holder, which has at least one radially displaceable locking element interacting with the axially closed locking groove, two driving bars interacting with the rotary driving grooves, which are provided with different cross sections due to different widths, and at least one interacting with the longitudinal groove Has longitudinal bar.
- the tool shown in FIG. 1 has a clamping shank 1. Diametrically opposite one another, the clamping shank 1 has two rotary driving grooves 2, 3, the rotating driving groove 3 having a larger cross section with a larger, radially outward opening surface. In addition, an axially closed locking groove 4 is provided. This locking groove 4 is arranged diametrically opposite a trough-shaped longitudinal groove 5, which is open to the free end of the clamping shaft 1.
- the tool according to FIG. 2 has a clamping shank 6 which is provided with two rotational driving grooves 7, 8 lying diametrically opposite one another.
- the rotary driving groove 8 has a larger cross section with a larger radially outward opening area.
- an axially closed locking groove 9 is provided, which diametrically opposite a longitudinal groove 10.
- the axial projection surface of the clear cross-section of the longitudinal groove 10 exceeds the axial projection surface of the clear cross-section of the locking groove 9.
- at least the flank 10a of the longitudinal groove 10 on the entrainment side is also essentially radially extending, whereby, for example in the present clamping shaft 6, it is symmetrical trained longitudinal groove 10 with radially extending flanks on both sides.
- FIG. 3 shows a section through a tool holder shown in simplified form, into which a tool with a clamping shank 1 corresponding to FIG. 1 is inserted.
- the tool holder essentially consists of a guide 11, an actuating sleeve 12 and a cage 13.
- the guide 11 has two diametrically opposite one another Carrier strips 11a, 11b.
- the driving bar 11b is provided with a larger cross section with a greater width than the driving bar 11a.
- the guide 11 has a driving bar 11c which, in the present example, is of dome-shaped design seen in cross section.
- a radially displaceable locking element 14 in the form of a ball is also provided for axially fixing the tool.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Einsetzen in eine Werkzeugaufnahme für dem Meisseln und/oder Schlagbohren dienende Handwerkzeuggeräte mit einem Einspannschaft mit wenigstens einer axial geschlossenen Verriegelungsnut, wenigstens einer der Verriegelungsnut im wesentlichen diametral gegenüberliegenden zum freien Ende des Einspannschaftes hin offenen Längsnut sowie zwei einander im wesentlichen diametral gegenüberliegenden, zum freien Ende des Einspannschaftes hin offenen Drehmitnahmenuten, die unterschiedliche Querschnitte mit verschieden grossen, radial nach aussen gerichteten Oeffnungsflächen haben.
- Entsprechend der DE-PS 25 51 125 sind heute weltweit in ausserordentlich grossem Umfange Werkzeuge verbreitet, deren Einspannschaft zwei einander diametral gegenüberliegende, axial geschlossene Verriegelungsnuten und zwei einander ebenfalls diametral gegenüberliegende, zum freien Ende des Einspannschaftes hin offene Drehmitnahmenuten aufweisen. Sowohl die Verriegelungsnuten untereinander als auch die Drehmitnahmenuten untereinander weisen gleiche Querschnitte auf.
- Zum Einsatz kommen die genannten Werkzeuge in Handwerkzeuggeräten, deren Werkzeugaufnahme zwei Mitnahmeleisten sowie ein oder zwei radial verschiebbare Verriegelungselemente aufweisen. Die Mitnahmeleisten sind zur Verbindung mit den Drehmitnahmenuten vorgesehen und dienen der Uebertragung des Drehmomentes. Die radial verschiebbaren Verriegelungselemente, welche als Kugeln oder Walzen ausgebildet sein können, treten in Verbindung mit den axial geschlossenen Verriegelungsnuten und dienen somit der axialen Festlegung der Werkzeuge in der Werkzeugaufnahme.
- Da an die axiale Festlegung der Werkzeuge in der Werkzeugaufnahme nicht besonders hohe Anforderungen gestellt werden, ist nebst der Verwendung von zwei Verriegelungselementen in ausserordentlich starkem Umfange die Verwendung von nur einem Verriegelungselement verbreitet. Bei dieser axialen Festlegung geht es im wesentlichen darum, sicherzustellen, dass das Werkzeug sich nicht unbeabsichtigt aus der Werkzeugaufnahme löst, so dass insbesondere auf Baustellen durch herunterfallende Werkzeuge keine Gefahren entstehen. Darüber hinaus dient die axiale Festlegung dazu, dass das Werkzeug samt dem Handwerkzeuggerät nach Beendigung des Bearbeitungsvorganges vom Bauteil wieder entfernt werden kann.
- Im Zusammenhang mit der Uebertragung des Drehmomentes werden dagegen wesentlich höhere Anforderungen gestellt. Insbesondere aufgrund der laufend grösseren, zum Einsatz kommenden Arbeitsdurchmesser der Werkzeuge, samt der damit verbundenen Steigerung der Leistung der Handwerkzeuggeräte treten in zunehmendem Masse höhere, zu übertragende Drehmomente auf. Dies hat zur Folge, dass bei den Werkzeugen im Einspannschaft, insbesondere im Bereich der Drehmitnahmenuten ein vorzeitiger Verschleiss auftritt, welcher lange vor dem einsatzbedingten Verschleiss der übrigen Teile der Werkzeuge liegt.
- Zur Behebung der Problematik, insbesondere betreffend höherer, zu übertragender Drehmomente, wird gemäss DE-A-39 41 646 vorgeschlagen, eine der Drehmitnahmenuten mit einem grösseren Querschnitt zu versehen. Diese Massnahme ermöglicht die Vergrösserung der damit zusammenwirkenden Mitnahmeleiste der Werkzeugaufnahme, so dass insgesamt eine grössere Verschleissreserve erzielt wird.
- Nebst der genannten Querschnittsvergrösserung wird gemäss DE-A-39 41 646 zur weiteren Steigerung der Verschleissreserve bei grösseren Drehmomenten zudem vorgeschlagen, anstelle der einen Verriegelungsnut eine zum freien Ende des Einspannschaftes hin offene Längsnut vorzusehen. Diese Längsnut ermöglicht das Vorsehen einer damit zusammenwirkenden Längsleiste in einer entsprechend ausgebildeten Werkzeugaufnahme, so dass eine zusätzliche Flanke für die Uebertragung des Drehmomentes zur Verfügung steht.
- Alle vorgenannten Massnahmen haben ihre Berechtigung und ihre Vorteile bei Verwendung der Werkzeuge in dafür abgestimmten Werkzeugaufnahmen. Wie eingangs geschildert, darf jedoch nicht ausser acht gelassen werden, dass aufgrund der bisher verwendeten Werkzeuge Handwerkzeuggeräte weltweit stark verbreitet sind, deren Aufnahme zwei Mitnahmeleisten gleichen Querschnitts und ein oder zwei radial verschiebbare Verriegelungselemente aufweist. Somit ist es eine wichtige Aufgabe, neue, für höhere Drehmomente ausgelegte Werkzeuge so auszubilden, dass sie mit den Werkzeugaufnahmen der heute sich noch am Markt befindlichen Handwerkzeuggeräte kompatibel sind, wenn auch unter Vernachlässigung der mit den neuen Werkzeugen erzielten Vorteile.
- Ein gravierender Nachteil des vorgenannten, mit einer Längsnut im Einspannschaft versehenen Werkzeuges besteht darin, dass es in Handwerkzeuggeräten, deren Werkzeugaufnahme zwei Verriegelungselemente aufweist, nicht einsetzbar ist, da das zweite Verriegelungselement nicht in die Längsnut eintreten kann. Wird das Werkzeug dagegen in einer Werkzeugaufnahme mit nur einem Verriegelungselement verwendet, besteht bei Mitnahmeleisten gleicher Querschnitte die Möglichkeit des Einführens um 180° verdreht. Aufgrund der vorhandenen Spiele bzw. der federnden Lagerung der Verriegelungselemente lassen sich die Mittel für radiale Verschiebung trotzdem betätigen, so dass die Verriegelungselemente mit dem Einspannschaft in einen zum Teil recht starken Reibschluss treten. Für die Bedienungsperson ist diese Fehlverriegelung nicht ohne weiteres erkennbar, da der Reibschluss selbst der an sich üblichen Kontrollbewegung zur Erkennung der axialen Festlegung standhält. Das unbeabsichtigte Lösen der axialen Festlegung des Werkzeuges in der Werkzeugaufnahme tritt somit völlig unvorhergesehen und ungewollt im Einsatzfalle auf, so dass Unfälle nicht ausgeschlossen sind.
- Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zu schaffen, das zur Uebertragung grosser Drehmomente in entsprechend ausgebildeten Werkzeugaufnahmen geeignet ist und eine Anwendung in herkömmlichen Werkzeugaufnahmen ermöglicht, dort aber eine allfällige Fehlverriegelung ausreichend erkennen lässt.
- Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die axiale Projektionsfläche des lichten Querschnitts der Längsnut wenigstens der axialen Projektionsfläche des lichten Querschnitts der Verriegelungsnut entspricht.
- Das Werkzeug mit dem erfindungsgemässen Einspannschaft lässt sich in herkömmliche Werkzeugaufnahmen mit zwei Verriegelungselementen ohne Probleme einführen. Wird dieses Werkzeug in herkömmliche Werkzeugaufnahmen mit nur einem Verriegelungselement richtig eingeführt, kommt eine ausreichende axiale Festlegung zustande. Wird das Werkzeug dagegen in einer solchen Werkzeugaufnahme um 180° verdreht falsch eingeführt, tritt das Verriegelungselement ohne weitere Behinderung vollumfänglich in den lichten Querschnitt der Längsnut ein, kommt dort aber nicht zur Anlage mit irgendwelchen Umfangsteilen des Einspannschaftes. Es kommt dadurch keine Verbindung in irgendeiner Art zwischen Einspannschaft und Verriegelungselement zustande, so dass es für die Bedienungsperson durch Nichtzustandekommen der axialen Festlegung oder allerspätestens beim ohnehin üblichen Kontrollgriff erkennbar ist, dass das Werkzeug falsch in die Werkzeugaufnahme eingesetzt worden ist. Es ist damit völlig ausgeschlossen, dass die Bedienungsperson mit einem falsch eingesetzten Werkzeug die Bearbeitung von Bauteilen aufnimmt.
- In bevorzugter Weise entspricht die axiale Projektionsfläche des lichten Querschnitts der Längsnut der axialen Projektionsfläche des lichten Querschnitts der Verriegelungsnut. Dabei bietet es sich zweckmässigerweise an, bezogen auf die Symmetrieachse der Drehmitnahmenuten die Längsnut achssymmetrisch zur Verriegelungsnut auszubilden.
- Im Hinblick auf die Anwendung findenden rotationssymmetrischen Verriegelungskörper, wie Kugeln oder Zylinder ist vorteilhafterweise die Längsnut muldenförmig ausgebildet. Unter muldenförmig wird dabei eine Längsnut verstanden, deren Boden im Querschnitt gesehen den Anwendung findenden, rotationssymmetrischen Verriegelungskörpern angepasst ist.
- Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die axiale Projektionsfläche des lichten Querschnitts der Längsnut die axiale Projektionsfläche des lichten Querschnitts der Verriegelungsnut übersteigen. Dadurch eröffnen sich Möglichkeiten verschiedenartiger Ausbildung, insbesondere im Hinblick auf das Zusammenwirken mit entsprechend ausgebildeten Längsleisten neuer Werkzeugaufnahmen.
- Vorzugsweise weist die Längsnut wenigstens eine, im wesentlichen radial verlaufende Flanke auf. Im Hinblick auf das zu übertragende Drehmoment ist es dabei zweckmässig, wenn die mitnahmeseitige Flanke der Längsnut im wesentlichen radial verläuft. Die übrigen Flanken können verschiedenartig verlaufen, beispielsweise sehnenartig oder ebenfalls radial.
- Wie bereits darauf hingewiesen, geht es beim erfindungsgemässen Werkzeug zum einen darum, dass es in die sich in grossem Umfange am Markt verbreiteten Handwerkzeuggeräte einsetzbar ist. Die weitere Aufgabe besteht aber darin, das Werkzeug so auszubilden, dass es auch zur Uebertragung grösserer Drehmomente geeignet ist. Diese letztere Aufgabe lässt sich lösen durch eine entsprechend ausgebildete Werkzeugaufnahme, welche mindestens ein mit der axial geschlossenen Verriegelungsnut zusammenwirkendes, radial verschiebbares Verriegelungselement, zwei mit den Drehmitnahmenuten zusammenwirkende Mitnahmeleisten, die durch unterschiedliche Breite mit unterschiedlichen Querschnitten versehen sind, sowie mindestens eine mit der Längsnut zusammenwirkende Längsleiste aufweist.
- Durch die erfindungsgemäss ausgebildete breitere Ausbildung einer Mitnahmeleiste steht mehr Verschleissreserve zur Verfügung. Darüber hinaus wird durch die Längsleiste eine weitere, der Drehmomentübertragung dienende Flanke geschaffen.
- Die Erfindung wird nachstehend, anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen, näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Schnitt durch einen Einspannschaft des erfindungsgemässen Werkzeuges;
- Fig. 2
- einen Schnitt durch den Einspannschaft eines weiteren erfindungsgemässen Werkzeuges;
- Fig. 3
- einen Schnitt durch eine vereinfacht dargestellte Werkzeugaufnahme mit einem Werkzeug, das einen Einspannschaft entsprechend Fig. 1 aufweist.
- Das in Fig. 1 dargestellte Werkzeug weist einen Einspannschaft 1 auf. Einander diametral gegenüberliegend weist der Einspannschaft 1, zwei Drehmitnahmenuten 2, 3 auf, wobei die Drehmitnahmenut 3 einen grösseren Querschnitt mit einer grösseren, radial nach aussen gerichteten Oeffnungsfläche besitzt. Darüber hinaus ist eine axial geschlossene Verriegelungsnut 4 vorgesehen. Dieser Verriegelungsnut 4 ist diametral gegenüberliegend eine muldenförmige Längsnut 5 angeordnet, welche zum freien Ende des Einspannschaftes 1 hin offen ist.
- Das Werkzeug gemäss Fig. 2 weist einen Einspannschaft 6 auf, der mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Drehmitnahmenuten 7, 8 versehen ist. Dabei weist die Drehmitnahmenut 8 einen grösseren Querschnitt mit einer grösseren radial nach aussen gerichteten Oeffnungsfläche auf. Ferner ist eine axial geschlossene Verriegelungsnut 9 vorgesehen, welcher diametral eine Längsnut 10 gegenüberliegt. Die axiale Projektionsfläche des lichten Querschnitts der Längsnut 10 übersteigt die axiale Projektionsfläche des lichten Querschnitts der Verriegelungsnut 9. Zur optimalen Drehübertragung ist ferner wenigstens die mitnahmeseitige Flanke 10a der Längsnut 10 im wesentlichen radial vertaufend ausgebildet, wobei es sich beispielhaft beim vorliegenden Einspannschaft 6 um eine symmetrisch ausgebildete Längsnut 10 mit beidseits radial verlaufenden Flanken handelt.
- Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine vereinfacht dargestellte Werkzeugaufnahme` in welche ein Werkzeug mit einem Einspannschaft 1 entsprechend Fig. 1 eingesetzt ist. Die Werkzeugaufnahme besteht im wesentlichen aus einer Führung 11, einer Betätigungshülse 12 sowie einem Käfig 13. Die Führung 11 weist zwei einander diametral gegenüberliegende Mitnahmeleisten 11a, 11b auf. Dabei ist die Mitnahmeleiste 11b gegenüber der Mitnahmeleiste 11a mit einem grösseren Querschnitt mit grösserer Breite versehen. Ferner weist die Führung 11 eine Mitnahmeleiste 11c auf, die im vorliegenden Beispiel im Querschnitt gesehen kuppenförmig ausgebildet ist. Zur axialen Festlegung des Werkzeuges ist zudem ein radial verschiebbares Verriegelungselement 14 in Form einer Kugel vorgesehen.
Claims (8)
- Werkzeug zum Einsetzen in eine Werkzeugaufnahme für dem Meisseln und/oder Schlagbohren dienende Handwerkzeuggeräte mit einem Einspannschaft (1, 6) mit wenigstens einer axial geschlossenen Verriegelungsnut (4, 9), wenigstens einer der Verriegelungsnut (4, 9) im wesentlichen diametral gegenüberliegenden zum freien Ende des Einspannschaftes (1, 6) hin offenen Längsnut (5, 10) sowie zwei einander im wesentlichen diametral gegenüberliegenden, zum freien Ende des Einspannschaftes (1, 6) hin offenen Drehmitnahmenuten (2, 3, 7, 8), die unterschiedliche Querschnitte mit verschieden grossen, radial nach aussen gerichteten Oeffnungsflächen haben, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Projektionsfläche des lichten Querschnitts der Längsnut (5, 10) wenigstens der axialen Projektionsfläche des lichten Querschnitts der Verriegelungsnut (4, 9) entspricht.
- Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Projektionsfläche des lichten Querschnitts der Längsnut (5) der axialen Projektionsfläche des lichten Querschnitts der Verriegelungsnut (4) entspricht.
- Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnut (5) bezogen auf die Symmetrieachse der Drehmitnahmenuten (2, 3) achssymmetrisch zur Verriegelungsnut (4) ausgebildet ist.
- Werkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnut (5) muldenförmig ausgebildet ist.
- Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Projektionsfläche des lichten Querschnitts der Längsnut (10) die axiale Projektionsfläche des lichten Querschnitts der Verriegelungsnut (9) übersteigt.
- Werkzeug nach Anspruch (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnut (10) wenigstens eine im wesentlichen radial verlaufende Flanke aufweist.
- Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mitnahmeseitige Flanke (10a) der Längsnut (10) im wesentlichen radial verläuft.
- Werkzeugaufnahme mit Aufnahmeöffnung für ein Werkzeug, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch mindestens ein, mit der axial geschlossenen Verriegelungsnut zusammenwirkendes, radial verschiebbares Verriegelungselement (14), durch zwei mit den Drehmitnahmenuten zusammenwirkende Mitnahmeleisten (11a, 11b), die durch unterschiedliche Breite mit unterschiedlichen Querschnitten versehen sind sowie durch mindestens eine, mit der Längsnut zusammenwirkende Längsleiste (11c).
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