EP1095741A2 - Bohr- und/oder Meisselwerkzeug - Google Patents

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EP1095741A2
EP1095741A2 EP00810971A EP00810971A EP1095741A2 EP 1095741 A2 EP1095741 A2 EP 1095741A2 EP 00810971 A EP00810971 A EP 00810971A EP 00810971 A EP00810971 A EP 00810971A EP 1095741 A2 EP1095741 A2 EP 1095741A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drilling
insertion end
tool
chiseling
tool holder
Prior art date
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Granted
Application number
EP00810971A
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English (en)
French (fr)
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EP1095741A3 (de
EP1095741B1 (de
Inventor
Udo Hauptmann
Martin Richter
Konrad Artmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP1095741A2 publication Critical patent/EP1095741A2/de
Publication of EP1095741A3 publication Critical patent/EP1095741A3/de
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Publication of EP1095741B1 publication Critical patent/EP1095741B1/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
    • 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
    • B25D2217/0038—Locking members of special shape
    • B25D2217/0046—Conically-shaped locking members

Definitions

  • the invention relates to a drilling and / or chisel tool according to the preamble of Claim 1.
  • the invention also relates to a tool holder of a drilling and / or chisel devices for a drilling and / or chisel tool designed according to the invention.
  • Chisel tools used that are pneumatic or hydraulic Have drive.
  • the drilling and / or used in connection with this equipment Chisel tools for example, have a hexagonally shaped insertion end for a correspondingly designed tool holder of the drilling and / or chiseling device.
  • Tools are also known which have a plug-in end with a large number of have elongated grooves.
  • the grooves have an approximately trapezoidal cross section and act in the tool holder of the drilling and / or chiseling device with axially extending strip-shaped rotary driving bodies together on the inner wall the tool holder are formed.
  • Drilling and / or chiseling tools are used to create deep holes in rock claimed by high torques, particularly in the area of Driving slots or driving surfaces of the tool and the turning drivers increased wear in the area of the tool holder of the drilling and / or chiseling device to lead. The wear is increased by the abrasive breakdown products.
  • the object of the present invention is therefore to overcome these disadvantages of the prior art Remedy technology and to create a drilling and / or chisel tool in which the Tool life is improved.
  • the drilling and / or chisel tool is also intended for the Use in conjunction with electrically operated drilling and / or chiseling devices electropneumatic hammer mechanism. It is also said to be a tool holder be created for a drilling and / or chiseling device that is less susceptible against wear.
  • the solution to these tasks is a drilling and / or chisel tool with the Features stated in the characterizing section of claim 1.
  • Beneficial Variants of the invention and / or preferred exemplary embodiments are the subject matter dependent claims.
  • One on the drilling and / or Chisel tool coordinated tool holder of a drilling and / or chiseling device is also the subject of dependent claims.
  • the drilling and / or chisel tool according to the invention comprises a shaft and a shaft connected to the shaft, cylindrical insertion end with at least one, for the outer contour and the free end of the insertion end open, elongated recess.
  • the cylindrical insertion end has a diameter which is equal to or larger than 18 mm, preferably larger than 22 mm.
  • the at least one The recess has a perpendicular to the central longitudinal axis of the tool extending and widening towards the outer contour, essentially part-circular trained cross-sectional area.
  • the drilling and / or chiseling tool according to the invention proceeds a substantially cylindrical insertion end, the at least one Has recess which runs in the longitudinal direction and to the free end and Is open to the extent. From symmetry considerations and the better Because of the introduction of force, the at least one receptacle has a perpendicular to the Central cross-sectional area of the tool extending, which essentially is partially circular.
  • the at least one recess serves as Rotary driving groove.
  • Rotary driving body in a tool holder of a drilling and / or chiseling device has the rotary driving groove present as a round groove because of its cross-sectional shape in the Torque transmission less wear than the insertion ends of the State of the art tools.
  • the open design of the round groove towards the free end of the insertion end facilitates the precise insertion of the tool.
  • the drilling and / or chiseling tool according to the invention is also for the Use in conjunction with electrically operated drilling and / or chiseling devices prepared, which the advantageous electro-pneumatic hammer technology and the Proven drive technology of the hammer drilling machines known from the prior art have, which are designed for tools with insertion ends up to 18 mm and for example also be sold by the applicant.
  • the recess has a Radius of curvature that is about 0.1 times to about 0.35 times the diameter corresponds to the insertion end.
  • the selected area for the radius of curvature leads to the insertion end as a round groove trained recess in connection with a correspondingly trained Rotary drive body to a flat system, which is advantageous on the wear the recess and / or a rotary driving body.
  • a depth measured in the radial direction is advantageous in relation to the outer contour, about 50% to 100% of the radius of curvature of the round groove Recess is.
  • the insertion end has four recesses that are uniform are arranged distributed around the circumference of the insertion end.
  • the larger number of Recesses allow the transmission of larger torques.
  • the drilling and / or chisel tool is axially secured by a swivel-in mechanism Bracket or the like, the collar in the transition area from the shaft reaches behind the insertion end. So even in tough use for the tool Secure axial hold is guaranteed and it is due to the free rear end Axial impacts from the insertion end are not inadvertently released from the tool holder falls, the outer diameter of the collar is about 1.25 times to about 1.5 times the diameter of the insertion end.
  • the length of the insertion end is determined by the distance of the federal government from the free end of the Defining what defines it. This is a sufficient length for the axial recesses created, there is a distance between the federal government and the free end of the insertion end of advantage, which is about 7 times to about 9 times the diameter of the Inserting amounts.
  • a tool holder of a drilling and / or chiseling device for use in connection with a drilling and / or chiseling tool comprises a Tool holder with at least one roller-shaped rotary drive body.
  • the Rotary driving body is provided in a in the inner wall of the tool holder Groove defined axially and radially.
  • the groove is designed such that the at least one roller-shaped rotary drive body rotatable in the groove about its axis is.
  • the entire surface comes through the rotatable mounting of the rotary driving body of the rotary drive body in engagement with the holder in the insertion end of the tool. This causes wear and tear on the entire surface of the rotary drive body distributed and its lifespan is increased.
  • the arrangement of the rotary drive body is advantageously chosen such that about 30% to about 47% of its protrude from the inner wall of the tool.
  • the radius of curvature of the at least one rotary driving body the radius of curvature the recess in the insertion end.
  • Drilling and / or chisel tools and for the transmission of high torques corresponds to the number of rotary driving bodies in the tool holder Advantage of the number of recesses in the insertion end of the drilling and / or chiseling tool.
  • the rotary drive bodies are preferably uniform over the circumference distributed around the inner wall of the tool holder. For reasons of space and because of simple symmetry, for example, four rotary driving bodies are provided.
  • FIGS. 1-3 An embodiment of one in FIGS. 1-3 in different views or in The drilling and / or chisel tool shown in section bears this overall Reference symbol 1. It comprises a shaft 2 and an adjoining one Insertion end 4. In the transition area from shaft 2 to insertion end 4 there is an circumferential collar 3 is provided, the insertion end 4 and the shaft 2 radially towered over. At the insertion end opposite the end of the shaft 2 is a Drill head arranged. An illustration of the drill head has been omitted in the figures, since it is of no further importance for the invention.
  • the diameter of the insertion end 4 is provided with the reference symbol d (FIG. 2) and is equal to or greater than 18 mm, preferably larger than 22 mm.
  • the collar 3 has an outer diameter o, the about 1.25 times to about 1.5 times the diameter d of the insertion end is (Fig. 2).
  • the distance of the federal government 3 from the free end 9 of the insertion end 4 is with a denotes and is about 7 times to about 9 times the diameter d of the Inserting 4 (Fig. 2).
  • the insertion end 4 is provided with a number of elongated recesses 5-8, which for The outer contour and the free end 9 of the insertion end 4 are open.
  • the tool 1 has the insertion end 4 four elongated recesses 5 - 8, which are at the same angular distance from each other the circumference of the insertion end 4 are arranged.
  • the recesses 5 - 8 have an axial length 1 which is about 2 times to about 4 times the diameter d corresponds to the insertion end 4 (Fig. 2).
  • the recesses 5 - 8 have one perpendicular to the central longitudinal axis of the tool 1 and to the outer contour towards widening, essentially part-circular cross-sectional area.
  • the radius of curvature r of the part-circular recesses 5-8 is approximately that 0.1 times to about 0.35 times the diameter d of the insertion end 4 (Fig. 3).
  • Fig. 3 are in the two opposite to each other on a diameter Recesses 6 and 8 each have dashed circles inscribed around the part-circular To illustrate the formation of the recesses.
  • the recesses 5-8 have an in depth t measured in the radial direction with respect to the outer contour, which is about 50% to 100% of its radius of curvature r is (Fig. 3).
  • FIG. 4 shows an axial section of an exemplary embodiment of a tool holder 13 of a drilling and / or chiseling device which is mounted on a drilling and / or chisel tool is matched.
  • the tool holder 13 is axial projecting front portion of a device housing 10 is used.
  • One inside of the housing 10 arranged rotary spindle bears the reference numeral 11.
  • a striking element 12 which is a component of a preferably electropneumatic Percussion mechanism and the transmission of axial impacts to the rear Free end 9 of a drilling and / or chiseling tool inserted into the tool holder 13 1 serves.
  • the tool holder inserted in the front section of the housing 10 13 is detachably, rotationally connected to the rotary spindle 11.
  • roller-shaped rotary drive bodies 15, 16 are arranged are defined axially and radially in grooves 21 in the tool holder 13. Training of the grooves 21 is such that the roller-shaped rotary driving bodies 15, 16 can rotate around their own axis during operation.
  • the radial fixation of the rotary drive body 15, 16 takes place through a cylindrical fixing sleeve 17, which is on the outside 19 the tool holder can be mounted and is fixed by a clamping ring 18.
  • the roller-shaped Rotary driving bodies 15, 16 are arranged in the grooves 21 such that they with about 30% to about 47% of their largest diameter g compared to the inner wall 14 project the tool holder 13.
  • the radius of curvature of the roller-shaped Rotary driving body 15, 16 preferably corresponds to the radius of curvature of the Partially circular receptacles in the insertion end of the tool.
  • the length of the drum-shaped rotary driver body 15, 16 is about 25% to about 70% of the axial Length 1 of the elongated recesses 6, 8 in the insertion end 4 of the inventive Drilling and / or chisel tool 1. These length ratios ensure that the rotary drive body 15, 16 constantly over its entire axial length in a flat area System with the recesses 6, 8 remain in the insertion end 4 of the tool 1.
  • FIG. 4 in the tool holder 13 used drilling and / or chisel tool 1 in two different Extreme positions.
  • the lower half of FIG. 4 shows the tool in its Starting position in which the free end 9 of the insertion end 4 rests on the striking element 12.
  • the greatest possible axial displacement of the tool is in the upper half of FIG. 4 1 indicated in the tool holder 13.
  • Limiting the axial displacement is carried out by a bracket 20 which is articulated on the front portion of the device housing 10 and can be pivoted in such a way that it forms the annular collar 3 at the transition region reaches behind from shaft 2 to insertion end 4.
  • FIG. 4 shows only two rotary driving bodies 15, 16.

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Abstract

Ein Bohr- und/oder Meisselwerkzeug (1) umfasst einen Schaft (2) und ein mit dem Schaft (2) verbundenes, zylindrisches Einsteckende (4) mit wenigstens einer, zur Aussenkontur und zum freien Ende (9) des Einsteckendes (4) hin offen ausgebildeten, länglichen Ausnehmung (5 - 8). Zwischen dem Schaft (2) und dem Einsteckende (4) ist ein Bund (3) angeordnet, der sich wenigstens teilweise um das Werkzeug (1) herum erstreckt und den Schaft (2) sowie das Einsteckende (4) wenigstens bereichsweise radial überragt. Das zylindrische Einsteckende (4) weist einen Durchmesser auf der gleich oder grösser 18 mm, vorzugsweise grösser 22 mm ist. Die wenigstens eine Ausnehmung (5 - 8) besitzt eine sich senkrecht zur Mittellängsachse des Werkzeuges (1) erstreckende und zur Aussenkontur hin erweiternde, im wesentlichen teilkreisförmig ausgebildete Querschnittsfläche. Es ist auch eine auf das Einsteckende abgestimmte Werkzeugaufnahme eines Bohr- und/oder Meisselgeräts beschrieben. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohr- und/oder Meisselwerkzeug gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch eine Werkzeugaufnahme eines Bohr- und/oder Meisselgeräts für ein erfindungsgemäss ausgebildetes Bohr- und/oder Meisselwerkzeug.
Zur Erzeugung von Tieflochbohrungen in Gestein werden üblicherweise Bohr- und/oder Meisselgeräte eingesetzt, die einen pneumatischen oder auch einen hydraulischen Antrieb aufweisen. Die in Verbindung mit diesen Geräten verwendeten Bohr- und/oder Meisselwerkzeuge besitzen beispielsweise ein hexagonal geformtes Einsteckende für eine korrespondierend ausgebildete Werkzeugaufnahme des Bohr- und/oder Meisselgeräts. Es sind auch Werkzeuge bekannt, die ein Einsteckende mit einer Vielzahl von länglichen Nuten aufweisen. Die Nuten besitzen einen etwa trapezförmigen Querschnitt und wirken in der Werkzeugaufnahme des Bohr- und/oder Meisselgeräts mit axial verlaufenden, leistenförmigen Drehmitnahmekörpern zusammen, die an der Innenwandung der Werkzeugaufnahme ausgebildet sind. Die axiale Verriegelung dieser bekannten Bohr- und/oder Meisselwerkzeuge erfolgt mittels eines am Gerät angebrachten Bügels, der einschwenkbar ist und einen am Bohr- und/oder Meisselwerkzeug vorgesehenen Bund oder dergleichen hintergreift.
Bei der Erzeugung von Tieflochbohrungen in Gestein werden die Bohr- und/oder Meisselwerkzeuge durch hohe Drehmomente beansprucht, die insbesondere auch im Bereich der Drehmitnahmenuten oder Drehmitnahmeflächen des Werkzeugs und der Drehmitnehmer im Bereich der Werkzeugaufnahme des Bohr- und/oder Meisselgeräts zu erhöhtem Verschleiss führen. Der Verschleiss wird durch die die abrasiven Abbauprodukte noch verstärkt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diesen Nachteilen des Stands der Technik abzuhelfen und ein Bohr- und/oder Meisselwerkeug zu schaffen, bei dem die Standzeit verbessert ist. Dabei soll das Bohr- und/oder Meisselwerkzeug auch für den Einsatz in Verbindung mit elektrisch betreibbaren Bohr- und/oder Meisselgeräten mit elektropneumatischem Schlagwerk ausgebildet sein. Es soll auch eine Werkzeugaufnahme für ein Bohr- und/oder Meisselgerät geschaffen werden, die eine geringere Anfälligkeit gegen Verschleiss aufweist.
Die Lösung dieser Aufgaben besteht in einem Bohr- und/oder Meisselwerkzeug mit den im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmalen. Vorteilhafte Varianten der Erfindung und/oder bevorzugte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand abhängiger Patentansprüche. Eine auf das erfindungsgemässe Bohr- und/oder Meisselwerkzeug abgestimmte Werkzeugaufnahme eines Bohr- und/oder Meisselgeräts ist ebenfalls Gegenstand abhängiger Patentansprüche. Das Bohr- und/oder Meisselwerkzeug gemäss der Erfindung umfasst einen Schaft und ein mit dem Schaft verbundenes, zylindrisches Einsteckende mit wenigstens einer, zur Aussenkontur und zum freien Ende des Einsteckendes hin offen ausgebildeten, länglichen Ausnehmung. Zwischen dem Schaft und dem Einsteckende ist ein Bund angeordnet, der sich wenigstens teilweise um das Werkzeug herum erstreckt und den Schaft sowie das Einsteckende wenigstens bereichsweise radial überragt. Das zylindrische Einsteckende weist einen Durchmesser auf, der gleich oder grösser als 18 mm, vorzugsweise grösser 22 mm ist. Die wenigstens eine Ausnehmung besitzt eine sich senkrecht zur Mittellängsachse des Werkzeuges erstreckende und zur Aussenkontur hin erweiternde, im wesentlichen teilkreisförmig ausgebildete Querschnittsfläche.
Während die Bohr- und/oder Meisselwerkzeuge des Stands der Technik bei den angegebenen grossen Durchmessern des Einsteckendes üblicherweise ein als Sechskant ausgebildetes Einsteckende aufweisen, das am Übergang zum Schaft einen umlaufenden Ringbund aufweist, geht das erfindungsgemässe Bohr- und/oder Meisselwerkzeug von einem im wesentlichen zylindrischen Einsteckende aus, das wenigstens eine Ausnehmung aufweist, die in Längsrichtung verläuft und zum freien Ende und zum Umfang hin offen ausgebildet ist. Aus Symmetrieüberlegungen und der besseren Krafteinleitung wegen, weist die wenigstens eine Aufnahme eine senkrecht zur Mittellängsachse des Werkzeugs verlaufende Querschnittfläche auf, die im wesentlichen teilkreisförmig ausgebildet ist. Die wenigstens eine Ausnehmung dient als Drehmitnahmenut. In Verbindung mit einem korrespondierend ausgebildeten Drehmitnahmekörper in einer Werkzeugaufnahme eines Bohr- und/oder Meisselgeräts weist die als Rundnut vorliegende Drehmitnahmenut wegen ihrer Querschnittform bei der Drehmomentübertragung einen geringeren Verschleiss auf als die Einsteckenden der Werkzeuge des Stands der Technik. Die offene Ausbildung der Rundnut zum freien Ende des Einsteckendes hin erleichtert das lagegenaue Einstecken des Werkzeugs. Insbesondere ist das erfindungsgemässe Bohr- und/oder Meisselwerkzeug auch für den Einsatz in Verbindung mit elektrisch betreibbaren Bohr- und/oder Meisselgeräten vorbereitet, welche die vorteilhafte elektropneumatische Schlagwerkstechnologie und die erprobte Antriebstechnologie der aus dem Stand der Technik bekannten Hammerbohrgeräte aufweisen, die für Werkzeuge mit Einsteckenden bis 18 mm ausgelegt sind und beispielsweise auch von der Anmelderin vertrieben werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung weist die Ausnehmung einen Krümmungsradius auf, der dem etwa 0,1-fachen bis etwa dem 0,35-fachen Durchmesser des Einsteckendes entspricht. In Verbindung mit dem angegebenen Mindestdurchmesser für das Einsteckende führt der gewählte Bereich für den Krümmungsradius der als Rundnut ausgebildeten Ausnehmung in Verbindung mit einem korrespondierend ausgebildeten Drehmitnahmekörper zu einer flächigen Anlage, die sich vorteilhaft auf den Verschleiss der Ausnehmung und/oder eines Drehmitnahmekörpers auswirkt.
Damit ausreichend grosse Drehmomente übertragbar sind, erweist sich für die Ausnehmung eine in radialer Richtung gemessene Tiefe in Bezug auf die Aussenkontur von Vorteil, die etwa 50% bis 100% des Krümmungsradius der als Rundnut ausgebildeten Ausnehmung beträgt.
In einer besonders zweckmässigen Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Bohr- und/oder Meisselwerkzeugs weist das Einsteckende vier Ausnehmungen auf, die gleichmässig am Umfang des Einsteckendes verteilt angeordnet sind. Die grössere Anzahl von Ausnehmungen erlaubt die Übertragung grösserer Drehmomente. Durch die gleichmässige Anordnung der identisch ausgebildeten Ausnehmungen entlang des Umfangs des zylindrischen Einsteckendes ist das Werkzeug in vier Positionen einsteckbar und muss beim Einsetzen in eine korrespondierend ausgebildete Werkzeugaufnahme nur um einen kleinen Winkelbetrag, maximal um einen Winkel von etwa 90°, gedreht werden, damit der oder die Drehmitnahmekörper in die Aufnahme(n) gleiten können.
Damit gewährleistet ist, dass die korrespondierend ausgebildeten Drehmitnahmekörper im Betrieb in jeder axialen Stellung des Werkzeugs möglichst über ihre gesamte axiale Länge in flächigem Eingriff mit den Ausnehmungen sind, weisen diese mit Vorteil jeweils eine Länge auf, die etwa dem 2-fachen bis etwa dem 4-fachen Durchmesser des Einsteckendes entspricht.
Die axiale Sicherung des Bohr- und/oder Meisselwerkzeugs erfolgt durch einen einschwenkbaren Bügel oder dergleichen, der den Bund im Übergangsbereich vom Schaft zum Einsteckende hintergreift. Damit auch im harten Einsatz für das Werkzeug ein sicherer axialer Halt gewährleistet ist und es infolge der auf das rückwärtige freie Ende des Einsteckendes abgegebenen axialen Schläge nicht unbeabsichtigt aus der Werkzeugaufnahme fällt, beträgt der Aussendurchmesser des Bundes etwa das 1,25-fache bis etwa das 1,5-fache des Durchmessers des Einsteckendes.
Die Länge des Einsteckendes ist durch den Abstand des Bundes vom freien Ende des Einsteckendes definiert. Damit eine ausreichend grosse Länge für die axialen Ausnehmungen geschaffen ist, erweist sich ein Abstand des Bundes vom freien Ende des Einsteckendes von Vorteil, der etwa das 7-fache bis etwa das 9-fache des Durchmessers des Einsteckendes beträgt.
Eine Werkzeugaufnahme eines Bohr- und/oder Meisselgeräts für den Betrieb in Verbindung mit einem erfindungsgemässen Bohr- und/oder Meisselwerkzeug umfasst eine Werkzeugaufnahme mit wenigstens einem walzenförmigen Drehmitnahmekörper. Der Drehmitnahmekörper ist in einer in der Innenwandung der Werkzeugaufnahme vorgesehenen Nut axial und radial festgelegt. Dabei ist die Nut derart ausgebildet, dass der wenigsten eine walzenförmige Drehmitnahmekörper in der Nut um seine Achse rotierbar ist. Durch die drehbare Lagerung des Drehmitnahmekörpers kommt die gesamte Oberfläche des Drehmitnahmekörpers in Eingriff mit der Aufnahme im Einsteckende des Werkzeugs. Dadurch werden Verschleisserscheinungen auf die gesamte Oberfläche des Drehmitnahmekörpers verteilt und seine Lebensdauer wird erhöht. Die Anordnung des Drehmitnahmekörpers ist mit Vorteil derart gewählt, dass etwa etwa 30% bis etwa 47% seines grössten Durchmessers aus der Innenwandung der Werkzeug herausragen.
Um eine besonders gute flächige Anlage des wenigstens einen Drehmitnahmekörpers in der Aufnahme im Einsteckende des Bohr- und/oder Meisselwerkzeugs zu erzielen, entspricht der Krümmungsradius des wenigstens einen Drehmitnahmekörpers dem Krümmungsradius der Ausnehmung im Einsteckende.
Für eine gleichmässige Belastung der Ausnehmungen im Einsteckende des erfindungsgemässen Bohr- und/oder Meisselwerkzeugs und zur Übertragung von grossen Drehmomenten entspricht die Anzahl der Drehmitnahmekörper in der Werkzeugaufnahme mit Vorteil der Anzahl der Ausnehmungen im Einsteckende des Bohr- und/oder Meisselwerkzeugs. Dabei sind die Drehmitnahmekörper vorzugsweise gleichmässig über den Umfang der Innenwandung der Werkzeugaufnahme verteilt. Aus Platzgründen und wegen der einfachen Symmetrie sind beispielsweise vier Drehmitnahmekörper vorgesehen.
Damit jeder Drehmitnahmekörper im Betrieb des Bohr- und/oder Meisselgeräts in allen Lagen des Werkzeugs in möglichst grossflächiger Anlage zu jeder korrespondierenden Ausnehmung im Einsteckende des Werkzeugs bleibt, erweist sich für jeden Drehmitnahmekörper eine axiale Länge von Vorteil, die etwa 25% bis etwa 70% der axialen Länge einer Ausnehmung im Einsteckende des Bohr- und/oder Meisselwerkzeugs beträgt.
Eine sehr einfache Wartung und Austauschbarkeit der Werkzeugaufnahme und insbesondere der Drehmitnahmekörper ist dadurch gewährleistet, dass die Drehmitnahmekörper durch eine demontierbare Fixierhülse radial festgelegt sind, die an der von der Innenwandung abgewandten Aussenseite der Werkzeugaufnahme befestigbar ist.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf ein in den Fig. dargestelltes Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer, schematischer Darstellung:
Fig. 1
eine perspektivische Ansicht eines Einsteckendes eines erfindungsgemässen Bohr- und/oder Meisselwerkzeugs;
Fig. 2
eine Seitenansicht des Einsteckendes aus Fig. 1;
Fig. 3
ein Schnitt durch das Einsteckende senkrecht zur Werkzeugachse; und
Fig. 4
ein Axialschnitt einer Werkzeugaufnahme eines Bohr- und/oder Meisselgeräts für ein erfindungsgemässes Bohr- und/oder Meisselwerkzeug.
Ein Ausführungsbeispiel eines in den Fig. 1 - 3 in verschiedenen Ansichten bzw. im Schnitt dargestelltes Bohr- und/oder Meisselwerkzeug trägt gesamthaft das Bezugszeichen 1. Es umfasst einen Schaft 2 und ein daran anschliessendes Einsteckende 4. Im Übergangsbereich vom Schaft 2 zum Einsteckende 4 ist ein umlaufender Bund 3 vorgesehen, der das Einsteckende 4 und den Schaft 2 radial überragt. Am dem Einsteckende gegenüberliegenden Ende des Schaftes 2 ist ein Bohrkopf angeordnet. In den Fig. wurde auf eine Darstellung des Bohrkopfes verzichtet, da er für die Erfindung nicht weiter von Bedeutung ist. Der Durchmesser des Einsteckendes 4 ist mit dem Bezugszeichen d versehen (Fig. 2) und gleich oder grösser 18 mm, vorzugsweise grösser 22 mm, gewählt. Beispielsweise beträgt der Durchmesser des Einsteckendes 23 mm oder 25 mm. Der Bund 3 besitzt einen Aussendurchmesser o, der etwa das 1,25-fache bis etwa das 1,5-fache des Durchmessers d des Einsteckendes beträgt (Fig. 2). Der Abstand des Bundes 3 vom freien Ende 9 des Einsteckendes 4 ist mit a bezeichnet und beträgt etwa das 7-fache bis etwa das 9-fache des Durchmessers d des Einsteckendes 4 (Fig. 2).
Das Einsteckende 4 ist mit einer Anzahl länglicher Ausnehmungen 5 - 8 versehen, die zur Aussenkontur und zum freien Ende 9 des Einsteckendes 4 hin offen ausgebildet sind. Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Werkzeugs 1 weist das Einsteckende 4 vier längliche Ausnehmungen 5 - 8 auf, die im gleichen Winkelabstand voneinander entlang des Umfangs des Einsteckendes 4 angeordnet sind. Die Ausnehmungen 5 - 8 besitzen eine axiale Länge 1, die etwa dem 2-fachen bis etwa dem 4-fachen Durchmesser d des Einsteckendes 4 entspricht (Fig. 2). Die Ausnehmungen 5 - 8 weisen eine sich senkrecht zur Mittellängsachse des Werkzeuges 1 erstreckende und zur Aussenkontur hin erweiternde, im wesentlichen teilkreisförmig ausgebildete Querschnittsfläche auf. Dabei beträgt der Krümmungsradius r der teilkreisförmigen Ausnehmungen 5 - 8 etwa das 0,1-fache bis etwa das 0,35-fache des Durchmessers d des Einsteckendes 4 (Fig. 3). In Fig. 3 sind in die beiden einander auf einem Durchmesser gegenüberliegenden Ausnehmungen 6 und 8 jeweils strichliert Kreise eingeschrieben, um die teilkreisförmige Ausbildung der Ausnehmungen zu illustrieren. Die Ausnehmungen 5 - 8 weisen eine in radialer Richtung gemessene Tiefe t in Bezug auf die Aussenkontur auf, die etwa 50% bis 100% ihres Krümmungsradius r beträgt (Fig. 3).
Fig. 4 zeigt einen Axialschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Werkzeugaufnahme 13 eines Bohr- und/oder Meisselgeräts, die auf ein erfindungsgemäss ausgebildetes Bohr- und/oder Meisselwerkzeug abgestimmt ist. Die Werkzeugaufnahme 13 ist in einen axial vorspringenden Vorderabschnitt eines Gerätegehäuses 10 eingesetzt. Eine im Inneren des Gehäuses 10 angeordnete Drehspindel trägt das Bezugszeichen 11. Ebenfalls dargestellt ist ein Döpperelement 12, das ein Bestandteil eines vorzugsweise elektropneumatischen Schlagwerks ist und der Übertragung von axialen Schlägen auf das rückwärtige freie Ende 9 eines in die Werkzeugaufnahme 13 eingesetzten Bohr- und/oder Meisselwerkzeugs 1 dient. Die in den Vorderabschnitt des Gehäuses 10 eingesetzte Werkzeugaufnahme 13 ist lösbar, drehschlüssig mit der Drehspindel 11 verbunden. In der Werkzeugaufnahme 13 sind walzenförmige Drehmitnahmekörper 15, 16 angeordnet, die in Nuten 21 in der Werkzeugaufnahme 13 axial und radial festgelegt sind. Die Ausbildung der Nuten 21 ist dabei derart, dass sich die walzenförmigen Drehmitnahmekörper 15, 16 im Betrieb um ihre eigene Achse drehen können. Die radiale Festlegung der Drehmitnahmekörper 15, 16 erfolgt durch eine zylindrische Fixierhülse 17, die an der Aussenseite 19 der Werkzeugaufnahme montierbar ist und durch einen Klemmring 18 fixiert ist. Die walzenförmigen Drehmitnahmekörper 15, 16 sind derart in den Nuten 21 angeordnet, dass sie mit etwa 30% bis etwa 47% ihres grössten Durchmessers g gegenüber der Innenwandung 14 der Werkzeugaufnahme 13 vorspringen. Der Krümmungsradius der walzenförmigen Drehmitnahmekörper 15, 16 entspricht vorzugsweise dem Krümmungsradius der teilkreisförmig ausgebildeten Aufnahmen im Einsteckende des Werkzeugs. Die Länge der walzenförmigen Drehmitnahmekörper 15, 16 beträgt etwa 25% bis etwa 70% der axialen Länge 1 der länglichen Ausnehmungen 6, 8 im Einsteckende 4 des erfindungsgemässen Bohr- und/oder Meisselwerkzeugs 1. Durch diese Längenverhältnisse ist gewährleistet, dass die Drehmitnahmekörper 15, 16 ständig über ihre gesamte axiale Länge in flächiger Anlage mit den Ausnehmungen 6, 8 im Einsteckende 4 des Werkzeugs 1 bleiben. Zur Illustration dieses Sachverhaltes zeigen die obere und die untere Hälfte der Fig. 4 das in die Werkzeugaufnahme 13 eingesetzte Bohr- und/oder Meisselwerkzeug 1 in zwei unterschiedlichen Extrempositionen. Die untere Hälfte der Fig. 4 zeigt das Werkzeug in seiner Ausgangsstellung, in der das freie Ende 9 des Einsteckendes 4 am Döpperelement 12 anliegt. In der oberen Hälfte der Fig. 4 ist die grösstmögliche axiale Verschiebung des Werkzeugs 1 in der Werkzeugaufnahme 13 angedeutet. Die Begrenzung der axialen Verschiebung erfolgt durch einen Bügel 20, der am Vorderabschnitt des Gerätegehäuses 10 angelenkt und derart einschwenkbar ist, dass er den ringförmigen Bund 3 am Übergangsbereich vom Schaft 2 zum Einsteckende 4 hintergreift.
In Fig. 4 sind nur zwei Drehmitnahmekörper15, 16 dargestellt. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Drehmitnahmekörper der Anzahl der Ausnehmungen im Einsteckende des Bohr- und/oder Meisselwerkzeugs.

Claims (14)

  1. Bohr- und/oder Meisselwerkzeug mit einem Schaft (2), einem mit dem Schaft (2) verbundenen, zylindrischen Einsteckende (4) mit wenigstens einer, zur Aussenkontur und zum freien Ende des Einsteckendes (9) hin offen ausgebildeten, länglichen Ausnehmung (5 - 8) und einem zwischen dem Schaft (2) und dem Einsteckende (4) angeordneten Bund (3), der sich wenigstens teilweise um das Werkzeug (1) herum erstreckt und den Schaft (2) sowie das Einsteckende (4) wenigstens bereichsweise radial überragt, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsteckende einen Durchmesser gleich oder grösser 18 mm, vorzugsweise grösser 22 mm aufweist und die Ausnehmung (5 - 8) eine sich senkrecht zur Mittellängsachse des Werkzeugs (1) erstreckende und zur Aussenkontur hin erweiternde, im wesentlichen teilkreisförmig ausgebildete Querschnittsfläche besitzt.
  2. Bohr- und/oder Meisselwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (5 - 8) einen Krümmungsradius (r) aufweist, der etwa dem 0,1-fachen bis etwa dem 0,35-fachen Durchmesser (d) des Einsteckendes (4) entspricht.
  3. Bohr- und/oder Meisselgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (5 - 8) eine in radialer Richtung gemessene Tiefe (t) in Bezug auf die Aussenkontur aufweist, die etwa 50% bis 100% des Krümmungsradius (r) der Ausnehmung (5 - 8) beträgt.
  4. Bohr- und/oder Meisselgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsteckende (4) vier Ausnehmungen (5, 6, 7, 8) aufweist, die im gleichen Winkelabstand voneinander am Umfang des Einsteckendes (4) angeordnet sind.
  5. Bohr- und/oder Meisselgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (5 - 8) jeweils eine Länge (l) aufweisen, die etwa dem 2-fachen bis etwa dem 4-fachen Durchmesser (d) des Einsteckendes (4) entspricht.
  6. Bohr- und/oder Meisselgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser (o) des Bundes (3) etwa das 1,25-fache bis etwa das 1,5-fache des Durchmessers des Einsteckendes (4) beträgt.
  7. Bohr- und/oder Meisselgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) des Bundes (3) von dem freien Ende (9) des Einsteckendes (4) etwa das 7-fache bis etwa das 9-fache des Durchmessers des Einsteckendes (4) beträgt.
  8. Bohr- und/oder Meisselgerät für den Betrieb in Verbindung mit einem Bohr- und/oder Meisselwerkzeug gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Werkzeugaufnahme (13) mit wenigstens einem walzenförmigen Drehmitnahmekörper (15, 16), der in einer in der Innenwandung (14) der Werkzeugaufnahme (13) vorgesehenen Nut (21) axial und radial festgelegt und um seine Achse rotierbar ist und mit etwa 30% bis etwa 47% seines grössten Durchmessers (g) aus der Innenwandung (14) der Werkzeugaufnahme (13) herausragt.
  9. Bohr- und/oder Meisselgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius des wenigstens einen Drehmitnahmekörpers dem Krümmungsradius der Ausnehmung (5 - 8) im Einsteckende (4) des einzusteckenden Bohr- und oder Meisselwerkzeugs (1) entspricht.
  10. Bohr- und/oder Meisselgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Drehmitnahmekörper (15, 16) in der Werkzeugaufnahme (13) der Anzahl der Ausnehmungen (5 - 8) im Einsteckende (4) des Bohr- und/oder Meisselwerkzeugs (1) entspricht.
  11. Bohr- und/oder Meisselwerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmitnahmekörper gleichmässig über den Umfang der Innenwandung der Werkzeugaufnahme verteilt sind.
  12. Bohr- und/oder Meisselwerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahme vier Drehmitnahmekörper aufweist.
  13. Bohr- und/oder Meisselgerät nach einem der Ansprüche 8 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge (k) der Drehmitnahmekörper (15, 16) in der Werkzeugaufnahme (13) etwa 25% bis etwa 70% der axialen Länge (l) der Ausnehmung(en) (5 - 8) im Einsteckende (4) des Bohr- und/oder Meisselwerkzeugs (1) beträgt.
  14. Bohr- und/oder Meisselgerät nach einem der Ansprüche 8 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Drehmitnahmekörper (15, 16) durch eine demontierbare, zylindrische Fixierhülse (17) radial festgelegt ist, die an der Aussenseite (19) der Werkzeugaufnahme (13) befestigbar ist.
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