EP4072758A1 - Vorrichtung zur drehmomentübertragung von einem bohrgerät auf eine bohrkrone - Google Patents

Vorrichtung zur drehmomentübertragung von einem bohrgerät auf eine bohrkrone

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Publication number
EP4072758A1
EP4072758A1 EP20819797.0A EP20819797A EP4072758A1 EP 4072758 A1 EP4072758 A1 EP 4072758A1 EP 20819797 A EP20819797 A EP 20819797A EP 4072758 A1 EP4072758 A1 EP 4072758A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotary
rotary driver
drivers
grooves
driver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20819797.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian Goetz
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP4072758A1 publication Critical patent/EP4072758A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/008—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control with arrangements for transmitting torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/006—Conical shanks of tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/107—Retention by laterally-acting detents, e.g. pins, screws, wedges; Retention by loose elements, e.g. balls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B23B51/04—Drills for trepanning
    • B23B51/0473—Details about the connection between the driven shaft and the tubular cutting part; Arbors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2231/00—Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/02—Features of shanks of tools not relating to the operation performed by the tool
    • B23B2231/026—Grooves
    • B23B2231/0264—Axial grooves

Definitions

  • the present invention relates to a device for transmitting a torque from a drilling device to a drill bit according to the preamble of claim 1.
  • EP 1 211 005 B1 discloses a known device for transmitting torque from a drill to a drill bit.
  • the device for torque transmission is arranged between the drill and the drill bit and transmits the torque, which is generated by a drill motor of the drill, to the drill bit.
  • the device for torque transmission comprises a tool holder which is permanently connected to the drilling device or is connected to the drilling device via a detachable connection, and an insertion end which is permanently connected to the drill bit or is connected to the drill bit via a detachable connection.
  • the insertion end is constructed in the shape of a sleeve from a first outer cone area, a groove area, a second outer cone area and a cylinder area and comprises several first longitudinal grooves, which extend over the first outer cone area, the groove area, the second outer cone area and the cylinder area, and several second longitudinal grooves, which extend over the second outer cone area and the cylinder area.
  • the number of several first longitudinal grooves is equal to the number of several two th longitudinal grooves.
  • the second longitudinal grooves are different from the first longitudinal grooves and differ in that the second longitudinal grooves are limited to the second outer cone area and the cylinder area and do not extend over the first outer cone area and the groove area.
  • the tool holder is constructed in three parts from a base body, an intermediate element and a locking device.
  • the locking device is adjustable parallel to a longitudinal axis of the tool holder between a receiving position and a locking position, the insertion end in the receiving position in the Tool holder is insertable and is connected in the locked position with the tool holder.
  • the intermediate element is annular with an inner driver area, which has a plurality of first inner rotary driver with a first width and first depth and a plurality of second inner rotary driver with a second width and second depth, and an outer driver area, the plurality of first outer rotary driver with a third width and third depth.
  • the number of several first inner rotary drivers, the number of several second inner rotary drivers and the number of several first outer rotary drivers agree.
  • the base body is designed in the form of a sleeve with an inner cone area and a rotary driving area which has a plurality of first outer rotary driving grooves.
  • the first inner rotary drivers of the intermediate element engage in the first longitudinal grooves of the male end
  • the second inner rotary drivers of the intermediate element engage in the second longitudinal grooves of the male end
  • the first outer rotary drivers of the intermediate element engage in the first outer Rotary driving grooves.
  • the torque that is generated by a drilling motor of the drilling device is transmitted to the insertion end by means of the first inner rotary driver and the second inner rotary driver.
  • the device for torque transmission known from EP 1 211 005 B1 has the disadvantage that the tool holder and the insertion end are only approved for drilling rigs with powers of up to approx. 2.5 kW. At higher powers, the surface pressure is very high, which can damage the inner and outer rotary driver of the tool holder. In addition, the life of the tool holder and the life of the insertion end is reduced.
  • the object of the present invention is to further develop the tool holder and the plug-in end of the torque transmission device known from EP 1 211 005 B1 so that the new device can transmit higher torques than the old device.
  • the new spigot should be able to be connected to the old tool holder and the new tool holder should not be able to be connected to the old spigot.
  • the intermediate element has a plurality of second outer rotary drivers with a fourth width and fourth depth and the rotary driving region has several second outer rotary driving grooves, the second outer rotary drivers engaging the second outer rotary driving grooves in the connected state of the device.
  • the second outer rotary driver increase the contact area between the Grundkör and the intermediate element and thereby enable the transmission of greater forces and torques. The larger the contact area, the lower the surface pressure between the base body and the intermediate element, or if the surface pressure remains the same, greater forces and torques can be transmitted over the larger contact surface.
  • the second outer rotary drivers are preferably aligned in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the tool holder with the second inner rotary drivers of the intermediate element.
  • the second outer rotary drivers increase the contact area between the base body and the intermediate element and thereby enable the transmission of greater forces and torques with constant surface pressure. Because the second outer rotary drivers are aligned with the second inner rotary drivers, the force is transmitted from the tool holder to the insertion end over the shortest path.
  • the force is transmitted from the second outer rotary driver grooves in the rotary driver region of the base body to the second outer rotary driver of the intermediate element and from the second inner rotary driver of the intermediate element to the second longitudinal grooves of the insertion end.
  • the third depth of the first outer rotary driver and the fourth depth of the second outer rotary driver are preferably the same.
  • the same depth of the first and second outer rotary drivers has the advantage that the force or torque can be transmitted uniformly via the first and second outer rotary drivers from the base body to the intermediate element.
  • the third width of the first outer rotary driver and the fourth width of the second outer rotary driver are particularly preferably the same.
  • the same depth and the same width of the first and second outer rotary driver has the advantage that the force or the torque can be transmitted evenly via the first and second outer rotary driver from the base body to the intermediate element.
  • Each outer rotary driver can be inserted into any outer rotary driver groove.
  • the first depth of the first inner rotary driver and the second depth of the second inner rotary driver are the same and the second longitudinal grooves of the insertion end also extend over the first discoveredkonusbe rich and the groove area.
  • the second inner rotary driver in the new tool holder has a greater second depth than in the old tool holder.
  • the greater second depth of the second inner rotary driver increases the contact area between the new tool holder and the new insertion end and enables higher torques to be transmitted from the drill to the drill bit.
  • the greater second depth of the second inner rotary driver prevents the new tool holder, which is designed for powerful drilling rigs, from being connected to the old plug-in end, which is only approved for drilling rigs with a power of up to approx. 2.5 kW, and thus increases it the operational safety of the drilling rig. Since the second longitudinal grooves of the old spigot end only extend over the second outer cone area and are less deep than the new spigot end, the second rotary drivers in the new tool holder are too deep and cannot be inserted into the second longitudinal grooves of the old spigot end.
  • the new spigot end can be verbun with the old tool holder.
  • the second inner rotary drivers of the old intermediate element engage in the second longitudinal grooves of the new insertion end.
  • the new spigot end is designed for powerful drilling rigs and approved for greater forces and torques than the old tool holder, which is not critical in operation. Operating a spigot end with powers or torques that are lower than the maximum permitted value can have a positive effect on the service life of the spigot end.
  • the first width of the first inner rotary driver and the second width of the second inner rotary driver are preferably the same.
  • the same depth and the same width of the first and second inner rotary drivers has the advantage that no assignment of the first inner rotary driver to the first longitudinal grooves or the second inner rotary driver to the second longitudinal grooves is necessary.
  • Each inner rotary driver can be inserted into any longitudinal groove.
  • the intermediate element is ring-shaped with an inne Ren jacket surface, an outer jacket surface and a base surface, with a plurality of lower rotary drivers on the base surface of the intermediate element and in the annular shoulder of the Base body several lower rotary driving grooves are arranged, wherein in the connected state of the tool holder, the lower rotary drivers interact with the lower rotary driving grooves.
  • the lower rotary drivers which cooperate with the rotary driving grooves of the annular shoulder, increase the contact area between the base body and the intermediate element without increasing the height of the rotary driving area and thus enable the transmission of greater forces and torques with constant surface pressure.
  • the arrangement of the lower rotary drivers in the base of the intermediate element has the advantage that the loads on the intermediate element are better distributed, which can lead to a longer service life of the intermediate element.
  • the forces that are transmitted from the first and second lower rotary drivers to the first and second inner rotary drivers run predominantly parallel to the longitudinal axis of the tool holder, whereas the forces exerted by the first and second outer rotary drivers on the first and second inner rotary drivers arises, runs predominantly in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the tool holder.
  • the lower rotary drivers comprise a plurality of first lower rotary drivers with a fifth width and fifth depth and the lower rotary driver grooves comprise several first lower rotary driver grooves, the first lower rotary driver cooperating with the first lower rotary driver grooves in the connected state of the device.
  • the formation of the first lower rotary driver and their arrangement on the Grundflä surface of the intermediate element has the advantage that the contact area between the Grundkör and the intermediate element is increased without increasing the height of the rotary drive area and also the load on the intermediate element is shifted to other areas .
  • the first lower rotary driver are aligned in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the tool holder with the first inner rotary driver of the inter mediate element. Because the first lower rotary drivers are aligned with the first inner rotary drivers, the power is transmitted over the shortest possible path from the tool holder to the spigot end.
  • the lower rotary drivers preferably comprise a plurality of second lower rotary drivers with a sixth width and sixth depth and the lower rotary driver grooves comprise a plurality of second lower rotary driver grooves, the second lower rotary driver cooperating with the second lower rotary driver grooves.
  • the formation of the second lower rotary driver and their arrangement on the base surface of the intermediate element has the advantage that the contact surface between the base body and the intermediate element is increased without increasing the height of the rotary driving area and also the load on the intermediate element is shifted to other areas.
  • the second lower rotary driver are aligned in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the tool holder with the second inner rotary driver of the inter mediate element. Because the second lower rotary drivers are aligned with the second inner rotary drivers, the power is transmitted over the shortest possible path from the tool receptacle to the spigot end.
  • the fifth depth of the first lower rotary driver and the sixth depth of the second lower rotary driver are particularly preferably the same.
  • the same depth of the first and second lower rotary driver has the advantage that the force or torque is transmitted evenly via the first and second lower rotary driver from the base body to the inter mediate element.
  • the fifth width of the first lower rotary driver and the sixth width of the second lower rotary driver are particularly preferably the same.
  • the same depth and the same width of the first and second lower rotary drivers has the advantage that the force or torque can be transmitted uniformly via the first and second lower rotary drivers from the base body to the intermediate element.
  • no assignment of the first lower rotary driver to the first lower rotary driver grooves or the second lower rotary driver to the second lower rotary driver grooves is required.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention for transmitting torque from a drill to a drill bit, consisting of a tool holder, which is connected to the drill, and an insertion end which is connected to the drill bit;
  • FIGN. 2A, B the tool holder (FIG. 2A) and the insertion end (FIG. 2B) of the in FIG.
  • FIGN. 3A, B the insertion end of the device according to the invention for torque transmission in a side view (FIG. 3A) and in a longitudinal section along the sectional plane A-A in FIG. 3A (FIG. 3B);
  • FIGN. 4A, B the device according to the invention for torque transmission of FIG. 1 in the connected state in which the male end of FIG. 2B with the tool holder of FIG. 2A is connected, in a side view (FIG. 4A) and in a longitudinal section along the section plane A-A in FIG. 4A (FIG. 4B);
  • FIGN. 5A-C a base body of the tool holder in a side view (FIG. 5A), in a longitudinal section along the sectional plane A-A in FIG. 5A (FIG. 5B) and in a plan view of the interface to an intermediate element of the tool holder (FIG. 5C); and
  • FIGN. 6A-C an intermediate element of the tool holder in a side view (FIG.
  • FIG. 6A in a longitudinal section along the section plane A-A in FIG. 6A (FIG. 6B) and in a plan view of the interface to the base body (FIG. 6C).
  • FIG. 1 shows a device 10 according to the invention for transmitting a torque from a drill 11 to a drill bit 12.
  • the device 10 is arranged between the drill 11 and the drill bit 12 and transmits the torque from the drill 11 to the drill bit 12.
  • the device 10 is composed of a tool holder 13, which is verbun with the drilling device 11, and an insertion end 14 which is connected to the drill bit 12.
  • the device 10 is connected to the drilling device 11 via a first connection 15 and to the drill bit 12 via a second connection 16.
  • the torque is transmitted via the following components: drive shaft 17 of the drill 11, tool holder 13, insertion end 14 and drill bit 12.
  • the connected state of the device 10 is defined as the state in which the tool receptacle 13 and the male end 14 are connected.
  • FIGN. 2A, B show the drilling device 11 with the tool holder 13 (FIG. 2A) and the drill bit 12 with the insertion end 14 (FIG. 2B) of the device 10 according to the invention.
  • the tool holder 13 and the insertion end 14 form, in the connected state, the inventive device 10 of FIG. 1.
  • the tool holder 13 is connected to the drill 11 via the first connection 15, which is designed as a detachable connection in the exemplary embodiment; alternatively, the tool holder 13 can be connected to the drill 11 via a non-detachable first connection 15. Since the tool holder 13 is a wear part, it makes sense to design the tool holder 13 as a separate component and to connect it to the drive shaft 17 of the drilling device 11 via a detachable first connection. In order to ensure that the drilling device 11 is only operated with an approved tool holder 13, it makes sense to design the first connection 15 in such a way that it can only be operated with a special tool.
  • the insertion end 14 is connected to the drill bit 12 via the second connection 16, which is designed as a detachable connection in the exemplary embodiment.
  • the drill bit 12 has an internal thread which is connected to an external thread of the insertion end 14.
  • the releasable second connection 16 is designed, for example, as a metric ISO thread connection or other releasable connection.
  • the insertion end 14 can be permanently connected to the drill bit 12; for this purpose, the insertion end 14 can be permanently connected to the drill bit 12, for example by welding or other methods.
  • the drive shaft 17 is designed to be rotatable about a first axis of rotation 21 which coincides with a longitudinal axis 22 of the tool holder 13 in the connected state of the tool holder 13 and the drill 11.
  • the drill bit 12 is designed to be rotatable about a second axis of rotation 23 which, in the connected state of the insertion end 14 and the drill bit 12, coincides with a longitudinal axis 24 of the insertion end 14.
  • the longitudinal axis 22 of the tool holder 13 is referred to as the first longitudinal axis 22
  • the longitudinal axis 24 of the insertion end 14 is referred to as the second longitudinal axis 24.
  • the first longitudinal axis 22 and second longitudinal axis 24 are arranged coaxially to one another.
  • FIGN. 3A, B show the insertion end 14 of the device 10 according to the invention for torque transmission in the non-connected state of the device 10 in a side view (FIG. 3A) and in a longitudinal section along the section plane AA in FIG. 3A (FIG. 3B).
  • the insertion end 14 is built up from a first section 26 and a second section 27, which are integrally formed in the exemplary embodiment and have a central through-hole 28.
  • the second section 27 of the insertion end 14 has an external thread 29 which forms the second threaded connection 16 with a matching internal thread of the drill bit 12.
  • the first section 26 of the insertion end 14 is composed of five sections and comprises an end area 32, a first outer cone area 33, a groove area 34, a second outer cone area 35 and a cylinder area 36.
  • the first and second outer cone areas 33, 35 have a first and second conical outer surface which widens in the direction of the drill bit 12.
  • the conical outer surfaces are produced, for example, by turning; By manufacturing the first and second conical outer surfaces in one clamping operation, a high degree of manufacturing accuracy can be achieved.
  • the insertion end 14 has a plurality of first longitudinal grooves 37 and a plurality of second longitudinal grooves 38, which extend parallel to the second longitudinal axis 24 of the insertion end 14 and are arranged on the outside of the first section 26.
  • the first longitudinal grooves 37 and second longitudinal grooves 38 are identical in the exemplary embodiment and extend over the first outer cone area 33, the groove area 34 and the second outer cone area 35 as well as the cylinder area 36.
  • the first longitudinal grooves 37 and second longitudinal grooves 38 are in the circumferential direction 39 of the insertion end 14 evenly distributed and arranged alternately, each first longitudinal groove 37 between two second longitudinal grooves 38 is arranged.
  • the insertion end 14 has three first longitudinal grooves 37 and three second longitudinal grooves 38; it generally applies that the number of several first longitudinal grooves 37 is equal to the number of several second longitudinal grooves 38.
  • FIGN. 4A, B show the device 10 according to the invention for torque transmission in the connected state in which the insertion end 14 is connected to the tool holder 13, in a side view (FIG. 4A) and in a longitudinal section along the section plane A-A in FIG. 4A (FIG. 4B).
  • the tool holder 13 is constructed from a base body 41, an intermediate element 42 and a locking device 43.
  • the intermediate element 42 forms the interface between the tool holder 13 and the insertion end 14 and the torque is transmitted from the intermediate element 42 to the insertion end 14.
  • the verbun dene state of the tool holder 13 is defined as the state in which the base body 41, the intermediate element 42 and the locking device 43 are connected.
  • the locking device 43 is designed to be adjustable relative to the base body 41, where the locking device 43 is displaceable and rotatable about the first longitudinal axis 22 in a longitudinal direction 44 which runs parallel to the first longitudinal axis 22 of the tool holder 13.
  • the locking device 43 is adjustable between several positions, which are referred to as the basic position, receiving position and locking position.
  • the locking device 43 In order to be able to positively connect the insertion end 14 to the tool holder 13, the locking device 43 is moved from the basic position in the longitudinal direction 44 into the receiving position. In the receiving position, the insertion end 14 is inserted into the tool receptacle 13. To lock the device 10, the locking device 43 is rotated about the first longitudinal axis 22 in the locking position. Here, locking elements 45 engage in the groove area 34 of the insertion end 14 and lock the insertion end 14 with the tool holder 13.
  • the basic position of the locking device 43 is optional and can be omitted; the receiving position and locking position of the locking device 43 are necessary.
  • FIGN. 5A-C show the base body 41 of the tool holder 13 in a side view (FIG. 5A), in a longitudinal section along the sectional plane A-A in FIG. 5A (FIG. 5B) and in a plan view of the interface to the intermediate element 42 (FIG. 5C).
  • the base body 41 is sleeve-shaped with a central through-hole 47 and is composed of several sections which are formed in one piece in the exemplary embodiment.
  • the base body 41 comprises an inner cone area 48 which cooperates with the insertion end 14, and a rotary driving area 49 which cooperates with the intermediate element 42.
  • the inner cone area 48 has a conical inner surface which widens in the direction of the drill. In the connected state of the device 10, the inner cone area 48 of the base body 41 and the first and second outer cone area 33, 35 of the insertion end 14 form a form fit.
  • the rotary driving area 49 is stepped from an annular collar 51 and an annular shoulder 52.
  • first outer rotary driving grooves 53 and several second outer rotary driving grooves 54 are provided, which cooperate in the connected state of the tool holder 13 with first outer rotary drivers and second outer rotary drivers of the intermediate element 42, and in the annular shoulder 51 are several first lower rotary driving grooves 55 and a plurality of second lower Drehitjou th 56 are provided, which in the connected state of the device 10 with first lower rotary drivers and second lower rotary drivers of the intermediate element 42 together ken.
  • the first and second outer rotary driving grooves 53, 54 are referred to by the term "outer rotary driving grooves" and the first and second lower rotary driving grooves 55,
  • the first outer rotary driving grooves 54 and second outer rotary driving grooves 55 are evenly distributed and alternately arranged in a circumferential direction 57 of the base body 41 in the collar 51 of the rotary driving area 49, each first outer rotary driving groove 55 being arranged between two second outer rotary driving grooves 56.
  • the first lower rotary driving grooves 56 and second lower rotary driving grooves 57 are evenly distributed in the circumferential direction 57 of the base body 41 in the annular shoulder 52 and arranged alternately, each first lower rotary driving groove 55 being arranged between two second lower rotary driving grooves 56.
  • the annular collar 51 has three first outer rotary driving grooves 53 and three second outer rotary driving grooves 54 and the annular shoulder 52 has three first lower rotary driving grooves 55 and three second lower rotary driving grooves 56; the general rule is that the number of several first outer rotary driving grooves 53 is the same is the number of the plurality of second outer rotary driving grooves 54 and the number of the plurality of first lower rotary driving grooves 55 is equal to the number of the plurality of second lower rotary driving grooves 56 is.
  • FIGN. 6A-C show the intermediate element 42 of the tool holder 13 in a byan view (FIG. 6A), in a longitudinal section along the sectional plane A-A in FIG. 6A (FIG. 6B) and in a plan view of the interface to the base body 41 (FIG. 6C).
  • the intermediate element 42 is arranged in the connected state of the device 10 between the base body 41 and the insertion end 14 and the torque is transmitted from the base body 41 via the intermediate element 42 to the insertion end 14.
  • the intermediate element 42 is ring-shaped with a base surface 61, an inner jacket surface 62 and an outer jacket surface 63.
  • the inner lateral surface 62 forms an inner driver area and the outer lateral surface 63 forms an outer driver area.
  • the intermediate element 42 has several first inner rotary drivers 64 and several second inner rotary drivers 65 which, when the device 10 is connected, engage in the first longitudinal grooves 37 and second longitudinal grooves 38 of the insertion end 14.
  • the intermediate element 42 On the outer circumferential surface 63, the intermediate element 42 has several first outer rotary drivers 66 and several second outer rotary drivers 67 which, when the tool holder 13 is connected, engage in the first outer rotary driving grooves 53 and second outer rotary driving grooves 54 on the annular collar 51 of the base body 41 .
  • the first inner rotary driver 64 and second inner rotary driver 65 are summarized under the term "inner rotary driver”.
  • the first inner rotary drivers 64 have a first perpendicular to the first longitudinal axis 22 of the tool holder 13 Width Bi and first depth Ti and the second inner rotary driver 65 have a second width B 2 and second depth T 2 .
  • the first height Hi and the second height H 2 are as large as possible.
  • the first outer rotary driver 66 and second outer rotary driver 67 are summarized under the term "outer rotary driver”.
  • the first outer rotary drivers 66 have a third width B 3 and third depth T 3 and the second outer rotary drivers 67 have a fourth width B 4 and fourth depth T 4 .
  • the first outer rotary drivers 66 have a third height H 3 and the second outer rotary drivers 67 have a fourth height H 4 .
  • the third height H 3 and fourth height H 4 are as large as possible.
  • the first outer rotary drivers 66 and second outer rotary drivers 67 are aligned in a plane 68 perpendicular to the first longitudinal axis 22 of the tool holder 13 with the first inner rotary drivers 64 and second inner rotary drivers 65, respectively.
  • This arrangement has the advantage that the forces on the direct path from Base body 41 on the insertion end
  • the intermediate element 42 has several first lower rotary drivers 71 and several second lower rotary drivers 72, which are arranged on the base surface 61 of the intermediate element 42 and which are inserted into the first inner rotary drivers 64 or second inner rotary driver 65 pass.
  • the first lower rotary driver 71 go into the first inner rotary driver 64 and the second lower rotary driver 72 merge into the second in neren rotary driver 65.
  • the first and second lower rotary drivers 71, 72 are summarized under the term "lower rotary drivers".
  • the first lower rotary driver 71 Perpendicular to the first longitudinal axis 22 of the Tool holder 13, the first lower rotary driver 71 have a fifth width Bs and fifth depth Ts and the second lower rotary driver 72 has a sixth width B b and sixth depth T b .
  • the first lower rotary driver 71 Parallel to the first longitudinal axis 22 of the tool holder 13, the first lower rotary driver 71 has a fifth height Hs and the second lower rotary driver 72 has a sixth height H b .
  • the fifth height Hs and sixth height Hb are as large as possible.
  • the intermediate element 42 shown in the exemplary embodiment has all rotary drivers which are designed as first and second inner rotary drivers 64, 65, as first and second outer rotary drivers 66, 67 and as first and second lower rotary drivers 71, 72.
  • the first lower rotary driver 71 and second lower rotary driver 72 are op tional.
  • the contact surface between the base body 41 and the intermediate element 42 is enlarged by the first lower rotary driver 71 and the second lower rotary driver 72.
  • the new tool holder 13 differs from the old tool holder by the second outer rotary driver 67 and the second outer rotary driver grooves 54.
  • the second outer rotary drivers 67 engage in the second outer rotary driver grooves 54 of the base body 41.
  • the second outer rotary driver 67 and rotary driver grooves 54 enlarge the contact area between the base body 41 and the intermediate element 42 and thereby enable the transmission of greater forces and torques.
  • the larger the contact area the lower the surface pressure between the base body 41 and the intermediate element 42, or if the surface pressure remains the same, greater forces and torques can be transmitted over the larger contact surface.
  • the third depth T 3 of the first outer rotary driver 66 is equal to the fourth depth T 4 of the second outer rotary driver 67.
  • the third width of the first outer rotary driver 66 and the fourth width of the second outer rotary driver 67 are the same.
  • Each outer rotary driver can be inserted into any outer rotary driver groove.
  • the first depth Ti of the first inner rotary driver 64 is equal to the second depth T2 of the second inner rotary driver 65.
  • the second depth of the second inner rotary driver is smaller than the first depth of the first inner rotary driver. The larger second depth of the second inner rotary driver increases the contact area of the new tool holder to the new insertion end and enables the transmission of larger forces and torques from the drill to the drill bit.
  • the first width Bi of the first inner rotary driver 64 is equal to the second width B2 of the second inner rotary driver 65.
  • the second width of the second inner rotary driver is smaller than in the new tool holder.
  • the new tool holder 13 shown in the exemplary embodiment differs from the old tool holder in terms of the lower rotary drivers 71, 72 and lower rotary driver grooves 55, 56.
  • the formation of the first lower rotary driver 71 and two th lower rotary driver 72 and their arrangement on the base surface 61 of the intermediate element 42 has the advantage that the contact area between the base body 41 and the intermediate element 42 is increased without ver the height of the rotary driver area 49 bigger. In addition, the load on the intermediate element 42 is shifted ver into other areas.
  • the power flow that arises during the power transmission from the first outer rotary drivers 66 and second outer rotary drivers 67 to the first inner rotary drivers 64 and second inner rotary drivers 65 runs predominantly in the plane 68 perpendicular to the first longitudinal axis 22 of the tool holder 13 and the power flow , which arises during the power transmission from the first lower rotary driver 71 and second lower rotary driver 72 to the first inner rotary driver 64 and second inner rotary driver 65, runs predominantly parallel to the first longitudinal axis 22 of the Tool holder 13.
  • the loads on the intermediate element 42 are better distributed, which leads to a longer service life of the intermediate element 42.
  • the fifth depth T5 of the first lower rotary driver 71 is equal to the sixth depth each of the second lower rotary driver 72.
  • the fifth width B5 of the first lower rotary driver 71 is equal to the sixth width B of the second lower rotary driver 72.

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Abstract

Vorrichtung (10) zur Übertragung eines Drehmomentes von einem Bohrgerät auf eine Bohr- krone, aufweisend ein Einsteckende (14) und eine Werkzeugaufnahme (13). Das Einste- ckende (14) ist aus einem ersten Außenkonusbereich, einem Nutbereich und einem zweiten Außenkonusbereich aufgebaut und umfasst erste Längsnuten und zweite Längsnuten. Die Werkzeugaufnahme (13) ist aus einem Grundkörper (41), der erste äußere Drehmitnahme- nuten aufweist, einem Zwischenelement (42), das erste innere Drehmitnehmer, zweite innere Drehmitnehmer und erste äußere Drehmitnehmer aufweist, und einer Verriegelungseinrich- tung (43) aufgebaut. Im verbundenen Zustand greifen die ersten inneren Drehmitnehmer in die ersten Längsnuten, die zweiten inneren Drehmitnehmer in die zweiten Längsnuten und die ersten äußeren Drehmitnehmer in die ersten äußeren Drehmitnahmenuten ein. Das Zwi- schenelement (42) weist zweite äußere Drehmitnehmer auf, die im verbundenen Zustand in zweite äußere Drehmitnahmenuten des Grundkörpers (41) eingreifen.

Description

Vorrichtung zur Drehmomentübertragung von einem Bohrgerät auf eine Bohrkrone
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes von einem Bohrgerät auf eine Bohrkrone gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
EP 1 211 005 B1 offenbart eine bekannte Vorrichtung zur Drehmomentübertragung von ei nem Bohrgerät auf eine Bohrkrone. Dabei ist die Vorrichtung zur Drehmomentübertragung zwischen dem Bohrgerät und der Bohrkrone angeordnet und überträgt das Drehmoment, das von einem Bohrmotor des Bohrgerätes erzeugt wird, auf die Bohrkrone. Die Vorrichtung zur Drehmomentübertragung umfasst eine Werkzeugaufnahme, die fest mit dem Bohrgerät verbunden ist oder über eine lösbare Verbindung mit dem Bohrgerät verbunden wird, und ein Einsteckende, das fest mit der Bohrkrone verbunden ist oder über eine lösbare Verbindung mit der Bohrkrone verbunden wird.
Das Einsteckende ist hülsenförmig aus einem ersten Außenkonusbereich, einem Nutbereich, einem zweiten Außenkonusbereich und einem Zylinderbereich aufgebaut und umfasst meh rere erste Längsnuten, die sich über den ersten Außenkonusbereich, den Nutbereich, den zweiten Außenkonusbereich und den Zylinderbereich erstrecken, und mehrere zweite Längs nuten, die sich über den zweiten Außenkonusbereich und den Zylinderbereich erstrecken. Dabei ist die Anzahl der mehreren ersten Längsnuten gleich der Anzahl der mehreren zwei ten Längsnuten. Die zweiten Längsnuten sind von den ersten Längsnuten verschieden und unterscheiden sich dadurch, dass die zweiten Längsnuten auf den zweiten Außenkonusbe reich und den Zylinderbereich beschränkt sind und sich nicht über den ersten Außenkonus bereich und den Nutbereich erstrecken.
Die Werkzeugaufnahme ist dreiteilig aus einem Grundkörper, einem Zwischenelement und einer Verriegelungseinrichtung aufgebaut. Die Verriegelungseinrichtung ist parallel zu einer Längsachse der Werkzeugaufnahme zwischen einer Aufnahmestellung und einer Verriege lungsstellung verstellbar, wobei das Einsteckende in der Aufnahmestellung in die Werkzeugaufnahme einführbar ist und in der Verriegelungsstellung mit der Werkzeugauf nahme verbunden ist.
Das Zwischenelement ist ringförmig ausgebildet mit einem inneren Mitnehmerbereich, der mehrere erste innere Drehmitnehmer mit einer ersten Breite und ersten Tiefe und mehrere zweite innere Drehmitnehmer mit einer zweiten Breite und zweiten Tiefe aufweist, und einem äußeren Mitnehmerbereich, der mehrere erste äußere Drehmitnehmer mit einer dritten Breite und dritten Tiefe aufweist. Dabei stimmen die Anzahl der mehreren ersten inneren Drehmit nehmer, die Anzahl der mehreren zweiten inneren Drehmitnehmer und die Anzahl der meh reren ersten äußeren Drehmitnehmer überein. Der Grundkörper ist hülsenförmig ausgebildet mit einem Innenkonusbereich und einem Drehmitnahmebereich, der mehrere erste äußere Drehmitnahmenuten aufweist.
Im verbundenen Zustand der Werkzeugaufnahme und des Einsteckendes greifen die ersten inneren Drehmitnehmer des Zwischenelements in die ersten Längsnuten des Einsteckendes ein, die zweiten inneren Drehmitnehmer des Zwischenelements greifen in die zweiten Längs nuten des Einsteckendes ein und die ersten äußeren Drehmitnehmer des Zwischenelements greifen in die ersten äußeren Drehmitnahmenuten ein. Das Drehmoment, das von einem Bohrmotor des Bohrgerätes erzeugt wird, wird mittels der ersten inneren Drehmitnehmer und zweiten inneren Drehmitnehmer auf das Einsteckende übertragen.
Die aus EP 1 211 005 B1 bekannte Vorrichtung zur Drehmomentübertragung hat den Nach teil, dass die Werkzeugaufnahme und das Einsteckende nur für Bohrgeräte mit Leistungen bis ca. 2,5 kW zugelassen sind. Bei höheren Leistungen ist die Flächenpressung sehr hoch, was zu einer Beschädigung der inneren und äusseren Drehmitnehmer der Werkzeugauf nahme führen kann. Außerdem wird die Lebensdauer der Werkzeugaufnahme und die Le bensdauer des Einsteckendes reduziert.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Werkzeugaufnahme und das Ein steckende der aus EP 1 211 005 B1 bekannten Vorrichtung zur Drehmomentübertragung da hingehend weiterzuentwickeln, dass die neue Vorrichtung höhere Drehmomente als die alte Vorrichtung übertragen kann. Außerdem soll das neue Einsteckende mit der alten Werk zeugaufnahme verbunden werden können und die neue Werkzeugaufnahme soll nicht mit dem alten Einsteckende verbunden werden können.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmo ments erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteil hafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Zwischenelement mehrere zweite äußere Dreh mitnehmer mit einer vierten Breite und vierten Tiefe und der Drehmitnahmebereich mehrere zweite äußere Drehmitnahmenuten aufweist, wobei im verbundenen Zustand der Vorrichtung die zweiten äußeren Drehmitnehmer in die zweiten äußeren Drehmitnahmenuten eingreifen. Die zweiten äußeren Drehmitnehmer vergrößern die Kontaktfläche zwischen dem Grundkör per und dem Zwischenelement und ermöglichen dadurch die Übertragung größerer Kräfte und Drehmomente. Je grösser die Kontaktfläche ist, umso geringer ist die Flächenpressung zwischen dem Grundkörper und dem Zwischenelement oder bei gleichbleibender Flächen pressung können über die größere Kontaktfläche größere Kräfte und Drehmomente übertra gen werden.
Bevorzugt fluchten die zweiten äußeren Drehmitnehmer in einer Ebene senkrecht zur Längs achse der Werkzeugaufnahme mit den zweiten inneren Drehmitnehmern des Zwischenele ments. Die zweiten äußeren Drehmitnehmer vergrößern die Kontaktfläche zwischen dem Grundkörper und dem Zwischenelement und ermöglichen dadurch die Übertragung größerer Kräfte und Drehmomente bei gleichbleibender Flächenpressung. Dadurch, dass die zweiten äußeren Drehmitnehmer mit den zweiten inneren Drehmitnehmern fluchten, erfolgt die Kraft übertragung von der Werkzeugaufnahme auf das Einsteckende auf dem kürzesten Weg. Die Kraft wird von den zweiten äußeren Drehmitnahmenuten im Drehmitnahmebereich des Grundkörpers auf die zweiten äußeren Drehmitnehmer des Zwischenelements übertragen und von den zweiten inneren Drehmitnehmern des Zwischenelements auf die zweiten Längsnuten des Einsteckende übertragen.
Bevorzugt sind die dritte Tiefe der ersten äußeren Drehmitnehmer und die vierte Tiefe der zweiten äußeren Drehmitnehmer gleich. Die gleiche Tiefe der ersten und zweiten äußeren Drehmitnehmer hat den Vorteil, dass die Kraft bzw. das Drehmoment gleichmäßig über die ersten und zweiten äußeren Drehmitnehmer vom Grundkörper auf das Zwischenelement übertragen werden kann.
Besonders bevorzugt sind die dritte Breite der ersten äußeren Drehmitnehmer und die vierte Breite der zweiten äußeren Drehmitnehmer gleich. Die gleiche Tiefe und gleiche Breite der ersten und zweiten äußeren Drehmitnehmer hat den Vorteil, dass die Kraft bzw. das Dreh moment gleichmäßig über die ersten und zweiten äußeren Drehmitnehmer vom Grundkörper auf das Zwischenelement übertragen werden kann. Außerdem ist keine Zuordnung der ers ten äußeren Drehmitnehmer zu den ersten äußeren Drehmitnahmenuten bzw. der zweiten äußeren Drehmitnehmer zu den zweiten äußeren Drehmitnahmenuten erforderlich. Jeder äußere Drehmitnehmer kann in jede äußere Drehmitnahmenut eingeführt werden. In einer Weiterentwicklung der Vorrichtung sind die erste Tiefe der ersten inneren Drehmit nehmer und die zweite Tiefe der zweiten inneren Drehmitnehmer gleich und die zweiten Längsnuten des Einsteckendes erstrecken sich zusätzlich über den ersten Außenkonusbe reich und den Nutbereich. Dadurch, dass bei der neuen Werkzeugaufnahme die zweite Tiefe der zweiten inneren Drehmitnehmer gleich der ersten Tiefe der ersten inneren Drehmitneh mer ist, weisen die zweiten inneren Drehmitnehmer bei der neuen Werkzeugaufnahme eine größere zweite Tiefe auf als bei der alten Werkzeugaufnahme. Die größere zweite Tiefe der zweiten inneren Drehmitnehmer vergrößert die Kontaktfläche der neuen Werkzeugaufnahme zum neuen Einsteckende und ermöglicht die Übertragung höherer Drehmomente vom Bohr gerät auf die Bohrkrone.
Die größere zweite Tiefe der zweiten inneren Drehmitnehmer verhindert, dass die neue Werkzeugaufnahme, die für leistungsstarke Bohrgeräte ausgelegt ist, mit dem alten Einste ckende, das nur für Bohrgeräte mit Leistungen bis ca. 2,5 kW zugelassen ist, verbunden werden kann und erhöht dadurch die Betriebssicherheit des Bohrgerätes. Da sich die zwei ten Längsnuten des alten Einsteckende nur über den zweiten Außenkonusbereich erstre cken und eine geringere Tiefe als beim neuen Einsteckende aufweisen, sind die zweiten in neren Drehmitnehmer der neuen Werkzeugaufnahme zu tief und können nicht in die zweiten Längsnuten des alten Einsteckende eingeführt werden.
Da die zweiten Längsnuten beim neuen Einsteckende eine größere Tiefe aufweisen als beim alten Einsteckende, kann das neue Einsteckende mit der alten Werkzeugaufnahme verbun den werden. Die zweiten inneren Drehmitnehmer des alten Zwischenelements greifen in die zweiten Längsnuten des neuen Einsteckendes ein. Das neue Einsteckende ist für leistungs starke Bohrgeräte ausgelegt und für größere Kräfte und Drehmomente zugelassen als die alte Werkzeugaufnahme, was im Betrieb unkritisch ist. Ein Einsteckende mit Leistungen bzw. Drehmomenten zu betreiben, die kleiner sind als der zugelassene Höchstwert, kann sich po sitiv auf die Lebensdauer des Einsteckendes auswirken.
Bevorzugt sind die erste Breite der ersten inneren Drehmitnehmer und die zweite Breite der zweiten inneren Drehmitnehmer gleich. Die gleiche Tiefe und gleiche Breite der ersten und zweiten inneren Drehmitnehmer hat den Vorteil, dass keine Zuordnung der ersten inneren Drehmitnehmer zu den ersten Längsnuten bzw. der zweiten inneren Drehmitnehmer zu den zweiten Längsnuten erforderlich ist. Jeder innere Drehmitnehmer kann in jede Längsnut ein geführt werden.
In einer bevorzugten Variante ist das Zwischenelement ringförmig ausgebildet mit einer inne ren Mantelfläche, einer äußeren Mantelfläche und einer Grundfläche, wobei an der Grundflä che des Zwischenelements mehrere untere Drehmitnehmer und in der Ringschulter des Grundkörpers mehrere untere Drehmitnahmenuten angeordnet sind, wobei im verbundenen Zustand der Werkzeugaufnahme die unteren Drehmitnehmer mit den unteren Drehmitnah menuten Zusammenwirken. Die unteren Drehmitnehmer, die mit den Drehmitnahmenuten der Ringschulter Zusammenwirken, vergrößern die Kontaktfläche zwischen dem Grundkör per und dem Zwischenelement, ohne die Höhe des Drehmitnahmebereichs zu vergrößern und ermöglichen dadurch die Übertragung größerer Kräfte und Drehmomente bei gleichblei bender Flächenpressung.
Die Anordnung der unteren Drehmitnehmer in der Grundfläche des Zwischenelements hat den Vorteil, dass die Belastungen auf den Zwischenelement besser verteilt werden, was zu einer längeren Lebensdauer des Zwischenelements führen kann. Die Kräfte, die von den ersten und zweiten unteren Drehmitnehmern auf die ersten und zweiten inneren Drehmitneh mer übertragen werden, verlaufen überwiegend parallel zur Längsachse der Werkzeugauf nahme, wohingegen die Kräfte, die von den ersten und zweiten äußeren Drehmitnehmern auf die ersten und zweiten inneren Drehmitnehmer entsteht, verläuft überwiegend in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Werkzeugaufnahme.
Bevorzugt umfassen die unteren Drehmitnehmer mehrere erste untere Drehmitnehmer mit einer fünften Breite und fünften Tiefe und die unteren Drehmitnahmenuten umfassen meh rere erste untere Drehmitnahmenuten, wobei im verbundenen Zustand der Vorrichtung die ersten unteren Drehmitnehmer mit den ersten unteren Drehmitnahmenuten Zusammenwir ken. Die Ausbildung der ersten unteren Drehmitnehmer und ihre Anordnung an der Grundflä che des Zwischenelements hat den Vorteil, dass die Kontaktfläche zwischen dem Grundkör per und dem Zwischenelement vergrößert wird ohne die Höhe des Drehmitnahmebereichs zu vergrößern und außerdem die Belastung des Zwischenelements in andere Bereiche ver schoben wird.
Besonders bevorzugt fluchten die ersten unteren Drehmitnehmer in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Werkzeugaufnahme mit den ersten inneren Drehmitnehmern des Zwi schenelements. Dadurch, dass die ersten unteren Drehmitnehmer mit den ersten inneren Drehmitnehmern fluchten, erfolgt die Kraftübertragung auf kürzestem Weg von der Werk zeugaufnahme auf das Einsteckende.
Bevorzugt umfassen die unteren Drehmitnehmer mehrere zweite untere Drehmitnehmer mit einer sechsten Breite und sechsten Tiefe und die unteren Drehmitnahmenuten umfassen mehrere zweite untere Drehmitnahmenuten, wobei die zweiten unteren Drehmitnehmer mit den zweiten unteren Drehmitnahmenuten Zusammenwirken. Die Ausbildung der zweiten un teren Drehmitnehmer und ihre Anordnung an der Grundfläche des Zwischenelements hat den Vorteil, dass die Kontaktfläche zwischen dem Grundkörper und dem Zwischenelement vergrößert wird ohne die Höhe des Drehmitnahmebereichs zu vergrößern und außerdem die Belastung des Zwischenelements in andere Bereiche verschoben wird.
Besonders bevorzugt fluchten die zweiten unteren Drehmitnehmer in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Werkzeugaufnahme mit den zweiten inneren Drehmitnehmern des Zwi schenelements. Dadurch, dass die zweiten unteren Drehmitnehmer mit den zweiten inneren Drehmitnehmern fluchten, erfolgt die Kraftübertragung auf kürzestem Weg von der Werk zeugaufnahme auf das Einsteckende.
Besonders bevorzugt sind die fünfte Tiefe der ersten unteren Drehmitnehmer und die sechste Tiefe der zweiten unteren Drehmitnehmer gleich. Die gleiche Tiefe der ersten und zweiten unteren Drehmitnehmer hat den Vorteil, dass die Kraft bzw. das Drehmoment gleich mäßig über die ersten und zweiten unteren Drehmitnehmer vom Grundkörper auf das Zwi schenelement übertragen wird.
Besonders bevorzugt sind die fünfte Breite der ersten unteren Drehmitnehmer und die sechste Breite der zweiten unteren Drehmitnehmer gleich. Die gleiche Tiefe und gleiche Breite der ersten und zweiten unteren Drehmitnehmer hat den Vorteil, dass die Kraft bzw. das Drehmoment gleichmäßig über die ersten und zweiten unteren Drehmitnehmer vom Grundkörper auf das Zwischenelement übertragen werden kann. Außerdem ist keine Zuord nung der ersten unteren Drehmitnehmer zu den ersten unteren Drehmitnahmenuten bzw. der zweiten unteren Drehmitnehmer zu den zweiten unteren Drehmitnahmenuten erforder lich.
Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrie ben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematischer und/oder leicht ver zerrter Form ausgeführt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Än derungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeig ten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegen stand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Ge genstand. Bei gegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Gren zen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet. Es zeigen:
FIG. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Drehmomentübertragung von einem Bohrgerät auf eine Bohrkrone bestehend aus einer Werkzeugaufnahme, die mit dem Bohrgerät verbunden ist, und einem Einsteckende, das mit der Bohr krone verbunden ist;
FIGN. 2A, B die Werkzeugaufnahme (FIG. 2A) und das Einsteckende (FIG. 2B) der in FIG.
1 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Drehmomentübertragung;
FIGN. 3A, B das Einsteckende der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Drehmomentüber tragung in einer Seitenansicht (FIG. 3A) und in einem Längsschnitt entlang der Schnittebene A-A in FIG. 3A (FIG. 3B);
FIGN. 4A, B die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Drehmomentübertragung der FIG. 1 im verbundenen Zustand, in dem das Einsteckende der FIG. 2B mit der Werk zeugaufnahme der FIG. 2A verbunden ist, in einer Seitenansicht (FIG. 4A) und in einem Längsschnitt entlang der Schnittebene A-A in FIG. 4A (FIG. 4B);
FIGN. 5A-C einen Grundkörper der Werkzeugaufnahme in einer Seitenansicht (FIG. 5A), in einem Längsschnitt entlang der Schnittebene A-A in FIG. 5A (FIG. 5B) und in einer Draufsicht auf die Schnittstelle zu einem Zwischenelement der Werk zeugaufnahme (FIG. 5C); und
FIGN. 6A-C ein Zwischenelement der Werkzeugaufnahme in einer Seitenansicht (FIG.
6A), in einem Längsschnitt entlang der Schnittebene A-A in FIG. 6A (FIG. 6B) und in einer Draufsicht auf die Schnittstelle zum Grundkörper (FIG. 6C).
FIG. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Übertragung eines Drehmomentes von einem Bohrgerät 11 auf eine Bohrkrone 12. Die Vorrichtung 10 ist zwischen dem Bohr gerät 11 und der Bohrkrone 12 angeordnet und überträgt das Drehmoment vom Bohrgerät 11 auf die Bohrkrone 12.
Die Vorrichtung 10 ist aus einer Werkzeugaufnahme 13, die mit dem Bohrgerät 11 verbun den ist, und einem Einsteckende 14, das mit der Bohrkrone 12 verbunden ist, aufgebaut. Die Vorrichtung 10 ist über eine erste Verbindung 15 mit dem Bohrgerät 11 und über eine zweite Verbindung 16 mit der Bohrkrone 12 verbunden. Im verbundenen Zustand der Vorrichtung 10 erfolgt die Drehmomentübertragung über folgende Komponenten: Antriebswelle 17 des Bohrgerätes 11, Werkzeugaufnahme 13, Einsteckende 14 und Bohrkrone 12. Der verbundene Zustand der Vorrichtung 10 ist definiert als Zustand, in dem die Werkzeugauf nahme 13 und das Einsteckende 14 verbunden sind.
FIGN. 2A, B zeigen das Bohrgerät 11 mit der Werkzeugaufnahme 13 (FIG. 2A) und die Bohrkrone 12 mit dem Einsteckende 14 (FIG. 2B) der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10.
Die Werkzeugaufnahme 13 und das Einsteckende 14 bilden im verbundenen Zustand die er findungsgemäße Vorrichtung 10 der FIG. 1.
Die Werkzeugaufnahme 13 ist mit dem Bohrgerät 11 über die erste Verbindung 15 verbun den, die im Ausführungsbeispiel als lösbare Verbindung ausgebildet ist; alternativ kann die Werkzeugaufnahme 13 über eine unlösbare erste Verbindung 15 mit dem Bohrgerät 11 ver bunden sein. Da es sich bei der Werkzeugaufnahme 13 um ein Verschleißteil handelt, macht es Sinn, die Werkzeugaufnahme 13 als separate Komponente auszubilden und über eine lösbare erste Verbindung mit der Antriebswelle 17 des Bohrgerätes 11 zu verbinden. Um si cherzustellen, dass das Bohrgerät 11 nur mit einer zugelassenen Werkzeugaufnahme 13 be trieben wird, ist es sinnvoll, die erste Verbindung 15 so auszubilden, dass sie nur mit einem Spezialwerkzeug betätigt werden kann.
Das Einsteckende 14 ist mit der Bohrkrone 12 über die zweite Verbindung 16 verbunden, die im Ausführungsbeispiel als lösbare Verbindung ausgebildet ist. Dazu weist die Bohrkrone 12 ein Innengewinde auf, das mit einem Außengewinde des Einsteckendes 14 verbunden wird. Die lösbare zweite Verbindung 16 ist beispielsweise als metrische ISO-Gewindeverbindung oder sonstige lösbare Verbindung ausgebildet. Anstelle der lösbaren zweiten Verbindung 16 kann das Einsteckende 14 unlösbar mit der Bohrkrone 12 verbunden sein; dazu kann das Einsteckende 14 mit der Bohrkrone 12 beispielsweise durch Schweißen oder sonstige Ver fahren unlösbar verbunden werden.
Die Antriebswelle 17 ist um eine erste Drehachse 21 drehbar ausgebildet, die im verbunde nen Zustand der Werkzeugaufnahme 13 und des Bohrgerätes 11 mit einer Längsachse 22 der Werkzeugaufnahme 13 zusammenfällt. Die Bohrkrone 12 ist im Betrieb um eine zweite Drehachse 23 drehbar ausgebildet, die im verbundenen Zustand des Einsteckendes 14 und der Bohrkrone 12 mit einer Längsachse 24 des Einsteckendes 14 zusammenfällt. Zur Unter scheidung wird die Längsachse 22 der Werkzeugaufnahme 13 als erste Längsachse 22 und die Längsachse 24 des Einsteckendes 14 als zweite Längsachse 24 bezeichnet. Im verbun denen Zustand des Bohrgerätes 11 und der Bohrkrone 12 sind die erste Längsachse 22 und zweite Längsachse 24 koaxial zueinander angeordnet.
FIGN. 3A, B zeigen das Einsteckende 14 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Dreh momentübertragung im nicht-verbundenen Zustand der Vorrichtung 10 in einer Seitenansicht (FIG. 3A) und in einem Längsschnitt entlang der Schnittebene A-A in FIG. 3A (FIG. 3B). Das Einsteckende 14 ist aus einem ersten Abschnitt 26 und einem zweiten Abschnitt 27 aufge baut, die im Ausführungsbeispiel einteilig ausgebildet sind und eine zentrale Durchgangs bohrung 28 aufweisen.
Der zweite Abschnitt 27 des Einsteckendes 14 weist ein Außengewinde 29 auf, das mit ei nem passenden Innengewinde der Bohrkrone 12 die zweite Gewindeverbindung 16 bildet. Der erste Abschnitt 26 des Einsteckendes 14 ist aus fünf Abschnitten zusammengesetzt und umfasst einen Stirnbereich 32, einen ersten Außenkonusbereich 33, einen Nutbereich 34, einen zweiten Außenkonusbereich 35 und einen Zylinderbereich 36. Der erste und zweite Außenkonusbereich 33, 35 weisen eine erste bzw. zweite konische Außenfläche auf, die sich in Richtung der Bohrkrone 12 erweitert. Die konischen Außenflächen werden beispielsweise durch Drehen hergestellt; durch Fertigung der ersten und zweiten konischen Außenfläche in einer Aufspannung kann eine hohe Fertigungsgenauigkeit erzielt werden.
Das Einsteckende 14 weist mehrere erste Längsnuten 37 und mehrere zweite Längsnuten 38 auf, die sich parallel zur zweiten Längsachse 24 des Einsteckendes 14 erstrecken und auf der Außenseite des ersten Abschnittes 26 angeordnet sind. Die ersten Längsnuten 37 und zweiten Längsnuten 38 sind im Ausführungsbeispiel identisch ausgebildet und erstre cken sich über den ersten Außenkonusbereich 33, den Nutbereich 34 und den zweiten Au ßenkonusbereich 35 sowie über den Zylinderbereich 36. Die ersten Längsnuten 37 und zwei ten Längsnuten 38 sind in Umfangsrichtung 39 des Einsteckendes 14 gleichmäßig verteilt und abwechselnd angeordnet, wobei jede erste Längsnut 37 zwischen zwei zweiten Längs nuten 38 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel weist das Einsteckende 14 drei erste Längsnuten 37 und drei zweite Längsnuten 38 auf, generell gilt, dass die Anzahl der mehre ren ersten Längsnuten 37 gleich der Anzahl der mehreren zweiten Längsnuten 38 ist.
FIGN. 4A, B zeigen die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Drehmomentübertragung im verbundenen Zustand, in dem das Einsteckende 14 mit der Werkzeugaufnahme 13 verbun den ist, in einer Seitenansicht (FIG. 4A) und in einem Längsschnitt entlang der Schnittebene A-A in FIG. 4A (FIG. 4B).
Die Werkzeugaufnahme 13 ist aus einem Grundkörper 41, einem Zwischenelement 42 und einer Verriegelungseinrichtung 43 aufgebaut. Dabei bildet das Zwischenelement 42 die Schnittstelle zwischen der Werkzeugaufnahme 13 und dem Einsteckende 14 und das Dreh moment wird vom Zwischenelement 42 auf das Einsteckende 14 übertragen. Der verbun dene Zustand der Werkzeugaufnahme 13 ist definiert als Zustand, in dem der Grundkörper 41, das Zwischenelement 42 und die Verriegelungseinrichtung 43 verbunden sind. Die Verriegelungseinrichtung 43 ist relativ zum Grundkörper 41 verstellbar ausgebildet, wo bei die Verriegelungseinrichtung 43 in einer Längsrichtung 44, die parallel zur ersten Längs achse 22 der Werkzeugaufnahme 13 verläuft, verschiebbar und um die erste Längsachse 22 drehbar ist. Die Verriegelungseinrichtung 43 ist zwischen mehreren Stellungen verstellbar, die als Grundstellung, Aufnahmestellung und Verriegelungsstellung bezeichnet werden. Um das Einsteckende 14 formschlüssig mit der Werkzeugaufnahme 13 verbinden zu können, wird die Verriegelungseinrichtung 43 aus der Grundstellung in Längsrichtung 44 in die Auf nahmestellung verschoben. In der Aufnahmestellung wird das Einsteckende 14 in die Werk zeugaufnahme 13 eingeführt. Zum Verriegeln der Vorrichtung 10 wird die Verriegelungsein richtung 43 um die erste Längsachse 22 in die Verriegelungsstellung gedreht. Dabei greifen Verriegelungselemente 45 in den Nutbereich 34 des Einsteckendes 14 ein und verriegeln das Einsteckende 14 mit der Werkzeugaufnahme 13. Die Grundstellung der Verriegelungs einrichtung 43 ist optional und kann entfallen, notwendig sind die Aufnahmestellung und Ver riegelungsstellung der Verriegelungseinrichtung 43.
FIGN. 5A-C zeigen den Grundkörper 41 der Werkzeugaufnahme 13 in einer Seitenansicht (FIG. 5A), in einem Längsschnitt entlang der Schnittebene A-A in FIG. 5A (FIG. 5B) und in einer Draufsicht auf die Schnittstelle zum Zwischenelement 42 (FIG. 5C).
Der Grundkörper 41 ist hülsenförmig mit einer zentralen Durchgangsbohrung 47 ausgebildet und aus mehreren Abschnitten zusammengesetzt, die im Ausführungsbeispiel einteilig aus gebildet sind. Neben dem Innengewinde umfasst der Grundkörper 41 einen Innenkonusbe reich 48, der mit dem Einsteckende 14 zusammenwirkt, und einen Drehmitnahmebereich 49, der mit dem Zwischenelement 42 zusammenwirkt. Der Innenkonusbereich 48 weist eine ko nische Innenfläche auf, die sich in Richtung des Bohrgerätes erweitert. Im verbundenen Zu stand der Vorrichtung 10 bilden der Innenkonusbereich 48 des Grundkörpers 41 und der erste und zweite Außenkonusbereich 33, 35 des Einsteckendes 14 einen Formschluss.
Der Drehmitnahmebereich 49 ist stufenförmig aus einem Ringbund 51 und einer Ringschul ter 52 ausgebildet. Im Ringbund 51 sind mehrere erste äußere Drehmitnahmenuten 53 und mehrere zweite äußere Drehmitnahmenuten 54 vorgesehen, die im verbundenen Zustand der Werkzeugaufnahme 13 mit ersten äußeren Drehmitnehmern und zweiten äußeren Dreh mitnehmern des Zwischenelements 42 Zusammenwirken, und in der Ringschulter 51 sind mehrere erste untere Drehmitnahmenuten 55 und mehrere zweite untere Drehmitnahmenu ten 56 vorgesehen, die im verbundenen Zustand der Vorrichtung 10 mit ersten unteren Dreh mitnehmern und zweiten unteren Drehmitnehmern des Zwischenelements 42 Zusammenwir ken. Die ersten und zweiten äußeren Drehmitnahmenuten 53, 54 werden unter dem Begriff "äußere Drehmitnahmenuten" und die ersten und zweiten unteren Drehmitnahmenuten 55,
56 unter dem Begriff "untere Drehmitnahmenuten" zusammengefasst. Die ersten äußeren Drehmitnahmenuten 54 und zweiten äußeren Drehmitnahmenuten 55 sind in einer Umfangsrichtung 57 des Grundkörpers 41 im Ringbund 51 des Drehmitnahme bereichs 49 gleichmäßig verteilt und abwechselnd angeordnet, wobei jede erste äußere Drehmitnahmenut 55 zwischen zwei zweiten äußeren Drehmitnahmenuten 56 angeordnet ist. Die ersten unteren Drehmitnahmenuten 56 und zweiten unteren Drehmitnahmenuten 57 sind in Umfangsrichtung 57 des Grundkörpers 41 gleichmäßig in der Ringschulter 52 verteilt und abwechselnd angeordnet, wobei jede erste untere Drehmitnahmenut 55 zwischen zwei zweiten unteren Drehmitnahmenuten 56 angeordnet ist.
Im Ausführungsbeispiel weist der Ringbund 51 drei erste äußere Drehmitnahmenuten 53 und drei zweite äußere Drehmitnahmenuten 54 auf und die Ringschulter 52 weist drei erste un tere Drehmitnahmenuten 55 und drei zweite untere Drehmitnahmenuten 56 auf, generell gilt, dass die Anzahl der mehreren ersten äußeren Drehmitnahmenuten 53 gleich der Anzahl der mehreren zweiten äußeren Drehmitnahmenuten 54 ist und die Anzahl der mehreren ersten unteren Drehmitnahmenuten 55 gleich der Anzahl der mehreren zweiten unteren Drehmit nahmenuten 56 ist.
FIGN. 6A-C zeigen das Zwischenelement 42 der Werkzeugaufnahme 13 in einer Seitenan sicht (FIG. 6A), in einem Längsschnitt entlang der Schnittebene A-A in FIG. 6A (FIG. 6B) und in einer Draufsicht auf die Schnittstelle zum Grundkörper 41 (FIG. 6C). Das Zwischenele ment 42 ist im verbundenen Zustand der Vorrichtung 10 zwischen dem Grundkörper 41 und dem Einsteckende 14 angeordnet und das Drehmoment wird vom Grundkörper 41 über das Zwischenelement 42 auf das Einsteckende 14 übertragen.
Das Zwischenelement 42 ist ringförmig mit einer Grundfläche 61 , einer inneren Mantelfläche 62 und einer äußeren Mantelfläche 63 ausgebildet. Dabei bildet die innere Mantelfläche 62 einen inneren Mitnehmerbereich und die äußere Mantelfläche 63 einen äußeren Mitnehmer bereich. An der inneren Mantelfläche 62 weist das Zwischenelement 42 mehrere erste innere Drehmitnehmer 64 und mehrere zweite innere Drehmitnehmer 65 auf, die im verbundenen Zustand der Vorrichtung 10 in die ersten Längsnuten 37 bzw. zweiten Längsnuten 38 des Einsteckendes 14 eingreifen. An der äußeren Mantelfläche 63 weist das Zwischenelement 42 mehrere erste äußere Drehmitnehmer 66 und mehrere zweite äußere Drehmitnehmer 67 auf, die im verbundenen Zustand der Werkzeugaufnahme 13 in die ersten äußeren Drehmit nahmenuten 53 bzw. zweiten äußeren Drehmitnahmenuten 54 am Ringbund 51 des Grund körpers 41 eingreifen.
Die ersten inneren Drehmitnehmer 64 und zweiten inneren Drehmitnehmer 65 werden unter dem Begriff "innere Drehmitnehmer" zusammengefasst. Senkrecht zur ersten Längsachse 22 der Werkzeugaufnahme 13 weisen die ersten inneren Drehmitnehmer 64 eine erste Breite Bi und erste Tiefe Ti und die zweiten inneren Drehmitnehmer 65 eine zweite Breite B2 und zweite Tiefe T2 auf. Parallel zur ersten Längsachse 22 der Werkzeugaufnahme 13 er strecken sich die ersten inneren Drehmitnehmer 64 über eine erste Höhe Hi und die zweiten inneren Drehmitnehmer 65 über eine zweite Höhe H2. Um die Flächenpressung zwischen dem Zwischenelement 42 und dem Einsteckende 14 so klein wie möglich einzustellen, sind die erste Höhe Hi und zweite Höhe H2 so groß wie möglich.
Die ersten äußeren Drehmitnehmer 66 und zweiten äußeren Drehmitnehmer 67 werden un ter dem Begriff "äußere Drehmitnehmer" zusammengefasst. Senkrecht zur ersten Längs achse 22 der Werkzeugaufnahme 13 weisen die ersten äußeren Drehmitnehmer 66 eine dritte Breite B3 und dritte Tiefe T3 und die zweiten äußeren Drehmitnehmer 67 eine vierte Breite B4 und vierte Tiefe T4 auf. Parallel zur ersten Längsachse 22 der Werkzeugaufnahme
13 weisen die ersten äußeren Drehmitnehmer 66 eine dritte Höhe H3 und die zweiten äuße ren Drehmitnehmer 67 eine vierte Höhe H4 auf. Um die Flächenpressung zwischen dem Grundkörper 41 und dem Zwischenelement 42 so klein wie möglich einzustellen, sind die dritte Höhe H3 und vierte Höhe H4 so groß wie möglich.
Die ersten äußeren Drehmitnehmer 66 und zweiten äußeren Drehmitnehmer 67 fluchten in einer Ebene 68 senkrecht zur ersten Längsachse 22 der Werkzeugaufnahme 13 mit den ers ten inneren Drehmitnehmern 64 bzw. zweiten inneren Drehmitnehmern 65. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Kräfte auf direktem Weg vom Grundkörper 41 auf das Einsteckende
14 übertragen werden. Im verbundenen Zustand der Vorrichtung 10 erfolgt der Kraftfluss auf die ersten äußeren Drehmitnehmer 66 und zweiten äußeren Drehmitnehmer 67 an der äuße ren Mantelfläche 63 des Zwischenelements 42, die Kräfte werden über das Zwischenele ment 42 auf die ersten inneren Drehmitnehmer 64 und zweiten inneren Drehmitnehmer 65 an der inneren Mantelfläche 62 des Zwischenelements 42 übertragen, wobei die ersten inne ren Drehmitnehmer 64 die Kräfte auf die ersten Längsnuten 37 und die zweiten inneren Drehmitnehmer 65 die Kräfte auf die zweiten Längsnuten 38 übertragen.
Das Zwischenelement 42 weist neben den inneren Drehmitnehmern 64, 65 und äußeren Drehmitnehmern 66, 67 mehrere erste untere Drehmitnehmer 71 und mehrere zweite untere Drehmitnehmer 72 auf, die an der Grundfläche 61 des Zwischenelements 42 angeordnet sind und die in die ersten inneren Drehmitnehmer 64 bzw. zweiten inneren Drehmitnehmer 65 übergehen. Dabei gehen die ersten unteren Drehmitnehmer 71 in die ersten inneren Drehmitnehmer 64 über und die zweiten unteren Drehmitnehmer 72 gehen in die zweiten in neren Drehmitnehmer 65 über.
Die ersten und zweiten unteren Drehmitnehmer 71 , 72 werden unter dem Begriff "untere Drehmitnehmer" zusammengefasst. Senkrecht zur ersten Längsachse 22 der Werkzeugaufnahme 13 weisen die ersten unteren Drehmitnehmer 71 eine fünfte Breite Bs und fünfte Tiefe Ts und die zweiten unteren Drehmitnehmer 72 eine sechste Breite Bb und sechste Tiefe Tb auf. Parallel zur ersten Längsachse 22 der Werkzeugaufnahme 13 weisen die ersten unteren Drehmitnehmer 71 eine fünfte Höhe Hs und die zweiten unteren Drehmit nehmer 72 eine sechste Höhe Hb auf. Um die Flächenpressung zwischen dem Grundkörper 41 und dem Zwischenelement 42 so klein wie möglich einzustellen, sind die fünfte Höhe Hs und sechste Höhe Hb so groß wie möglich.
Das im Ausführungsbeispiel dargestellte Zwischenelement 42 weist sämtliche Drehmitneh mer auf, die als erste und zweite innere Drehmitnehmer 64, 65, als erste und zweite äußere Drehmitnehmer 66, 67 und als erste und zweite untere Drehmitnehmer 71, 72 ausgebildet sind. Die ersten unteren Drehmitnehmer 71 und zweiten unteren Drehmitnehmer 72 sind op tional. Durch die ersten unteren Drehmitnehmer 71 und zweiten unteren Drehmitnehmer 72 wird die Kontaktfläche zwischen dem Grundkörper 41 und dem Zwischenelement 42 vergrö ßert.
Die neue Werkzeugaufnahme 13 unterscheidet sich durch die zweiten äußeren Drehmitneh mer 67 und die zweiten äußeren Drehmitnahmenuten 54 von der alten Werkzeugaufnahme. Im verbundenen Zustand der Vorrichtung 10 greifen die zweiten äußeren Drehmitnehmer 67 in die zweiten äußeren Drehmitnahmenuten 54 des Grundkörpers 41 ein. Die zweiten äuße ren Drehmitnehmer 67 und Drehmitnahmenuten 54 vergrößern die Kontaktfläche zwischen dem Grundkörper 41 und dem Zwischenelement 42 und ermöglichen dadurch die Übertra gung größerer Kräfte und Drehmomente. Je grösser die Kontaktfläche ist, umso geringer ist die Flächenpressung zwischen dem Grundkörper 41 und dem Zwischenelement 42 oder bei gleichbleibender Flächenpressung können über die größere Kontaktfläche größere Kräfte und Drehmomente übertragen werden.
Im Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 ist die dritte Tiefe T3 der ersten äußeren Drehmit nehmer 66 gleich der vierten Tiefe T4 der zweiten äußeren Drehmitnehmer 67. Die gleiche Tiefe (T3 = T4) der ersten äußeren Drehmitnehmer 66 und zweiten äußeren Drehmitnehmer 67 hat den Vorteil, dass die Kraft bzw. das Drehmoment gleichmäßig über die ersten äuße ren Drehmitnehmer 66 und zweiten äußeren Drehmitnehmer 67 vom Grundkörper 41 auf das Zwischenelement 42 übertragen wird. Außerdem ist im Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 die dritte Breite der ersten äußeren Drehmitnehmer 66 und die vierte Breite der zweiten äußeren Drehmitnehmer 67 gleich. Die gleiche Tiefe (T3 = T4) und gleiche Breite (B3 = B4) der ersten äußeren Drehmitnehmer 66 und zweiten äußeren Drehmitnehmer 67 hat den Vor teil, dass keine Zuordnung der ersten äußeren Drehmitnehmer 66 zu den ersten äußeren Drehmitnahmenuten 53 bzw. der zweiten äußeren Drehmitnehmer 67 zu den zweiten äußeren Drehmitnahmenuten 54 erforderlich ist. Jeder äußere Drehmitnehmer kann in jede äußere Drehmitnahmenut eingeführt werden.
Bei der im Ausführungsbeispiel dargestellten neuen Werkzeugaufnahme 13 ist die erste Tiefe Ti der ersten inneren Drehmitnehmer 64 gleich der zweiten Tiefe T2 der zweiten inne ren Drehmitnehmer 65. Bei der alten Werkzeugaufnahme ist die zweite Tiefe der zweiten in neren Drehmitnehmer kleiner als die erste Tiefe der ersten inneren Drehmitnehmer. Die grö ßere zweite Tiefe der zweiten inneren Drehmitnehmer vergrößert die Kontaktfläche der neuen Werkzeugaufnahme zum neuen Einsteckende und ermöglicht die Übertragung größe rer Kräfte und Drehmomente vom Bohrgerät auf die Bohrkrone. Die gleiche Tiefe (Ti = T2) der ersten inneren Drehmitnehmer 64 und zweiten inneren Drehmitnehmer 65 hat außerdem den Vorteil, dass die neue Werkzeugaufnahme nicht mit dem alten Einsteckende kombiniert werden kann, da die Abmessungen der zweiten Längsnuten 38 in der Ebene senkrecht zur zweiten Längsachse 24 des Einsteckendes 14 zu klein sind, um sie mit den zweiten inneren Drehmitnehmern 65 zu kombinieren.
Im Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 ist die erste Breite Bi der ersten inneren Drehmit nehmer 64 gleich der zweiten Breite B2 der zweiten inneren Drehmitnehmer 65. Bei der alten Werkzeugaufnahme ist die zweite Breite der zweiten inneren Drehmitnehmer kleiner als bei der neuen Werkzeugaufnahme. Die gleiche Tiefe (Ti = T2) und gleiche Breite (Bi = B2) der ersten inneren Drehmitnehmer 64 und zweiten inneren Drehmitnehmer 65 hat den Vorteil, dass keine Zuordnung der ersten inneren Drehmitnehmer 64 zu den ersten Längsnuten 37 bzw. der zweiten inneren Drehmitnehmer 65 zu den zweiten Längsnuten 38 erforderlich ist.
Die im Ausführungsbeispiel dargestellte neue Werkzeugaufnahme 13 unterscheidet sich durch die unteren Drehmitnehmer 71, 72 und unteren Drehmitnahmenuten 55, 56 von der alten Werkzeugaufnahme. Die Ausbildung der ersten unteren Drehmitnehmer 71 und zwei ten unteren Drehmitnehmer 72 und ihre Anordnung an der Grundfläche 61 des Zwischenele ments 42 hat den Vorteil, dass die Kontaktfläche zwischen dem Grundkörper 41 und dem Zwischenelement 42 vergrößert wird, ohne die Höhe des Drehmitnahmebereichs 49 zu ver größern. Außerdem wird die Belastung des Zwischenelements 42 in andere Bereiche ver schoben. Der Kraftfluss, der bei der Kraftübertragung von den ersten äußeren Drehmitneh mern 66 und zweiten äußeren Drehmitnehmern 67 auf die ersten inneren Drehmitnehmer 64 bzw. zweiten inneren Drehmitnehmer 65 entsteht, verläuft überwiegend in der Ebene 68 senkrecht zur ersten Längsachse 22 der Werkzeugaufnahme 13 und der Kraftfluss, der bei der Kraftübertragung von den ersten unteren Drehmitnehmern 71 und zweiten unteren Dreh mitnehmern 72 auf die ersten inneren Drehmitnehmer 64 bzw. zweiten inneren Drehmitneh mer 65 entsteht, verläuft überwiegend parallel zur ersten Längsachse 22 der Werkzeugaufnahme 13. Die Belastungen auf das Zwischenelement 42 werden besser ver teilt, was zu einer längeren Lebensdauer des Zwischenelements 42 führt.
Im Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 ist die fünfte Tiefe T5 der ersten unteren Drehmit nehmer 71 gleich der sechsten Tiefe Je der zweiten unteren Drehmitnehmer 72. Die gleiche Tiefe (T5 = Tb) der ersten unteren Drehmitnehmer 71 und zweiten unteren Drehmitnehmer 72 hat den Vorteil, dass die Kraft bzw. das Drehmoment gleichmäßig über die ersten unteren Drehmitnehmer 71 und zweiten unteren Drehmitnehmer 72 vom Grundkörper 41 auf das Zwischenelement 42 übertragen wird. Außerdem ist im Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 die fünfte Breite B5 der ersten unteren Drehmitnehmer 71 gleich der sechsten Breite B der zweiten unteren Drehmitnehmer 72. Die gleiche Tiefe (T5 = Tb) und gleiche Breite (B5 = Bb) der ersten unteren Drehmitnehmer 71 und zweiten unteren Drehmitnehmer 72 hat den Vorteil, dass die Kraft bzw. das Drehmoment gleichmäßig über die ersten Drehmitnehmer 71 und zweiten unteren Drehmitnehmer 72 vom Grundkörper 41 auf das Zwischenelement 42 übertragen werden kann und außerdem keine Zuordnung der ersten unteren Drehmitnehmer 71 zu den ersten unteren Drehmitnahmenuten 55 bzw. der zweiten unteren Drehmitnehmer
72 zu den zweiten unteren Drehmitnahmenuten 56 erforderlich ist.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (10) zur Übertragung eines Drehmomentes, das von einem Bohrgerät (11) erzeugt wird, auf eine Bohrkrone (12), aufweisend:
■ ein Einsteckende (14), das einen ersten Außenkonusbereich (33), einen Nutabschnitt (34) und einen zweiten Außenkonusbereich (35) sowie mehrere erste Längsnuten
(37), die sich über den ersten Außenkonusbereich (33), den Nutabschnitt (34) und den zweiten Außenkonusbereich (35) erstrecken, und mehrere zweite Längsnuten
(38), die sich über den zweiten Außenkonusbereich (35) erstrecken, aufweist, wobei die Anzahl der mehreren ersten Längsnuten (37) gleich der Anzahl der mehreren zweiten Längsnuten (38) ist, und
■ eine Werkzeugaufnahme (13), die einen Grundkörper (41), ein Zwischenelement (42) und eine Verriegelungseinrichtung (43) aufweist, wobei
- das Zwischenelement (42) mehrere erste innere Drehmitnehmer (64) mit einer ersten Breite (Bi) und ersten Tiefe (Ti), mehrere zweite innere Drehmitnehmer (65) mit einer zweiten Breite (B2) und zweiten Tiefe (T2) und mehrere erste äußere Drehmitnehmer (66) mit einer dritten Breite (B3) und dritten Tiefe (T3) aufweist,
- der Grundkörper (41) einen Innenkonusbereich (48) und einen Drehmitnahmebe reich (49) mit ersten äußeren Drehmitnahmenuten (53) aufweist, wobei im ver bundenen Zustand der Werkzeugaufnahme (13) die ersten äußeren Drehmitneh mer (66) des Zwischenelements (42) in die ersten äußeren Drehmitnahmenuten (53) eingreifen, und
- die Verriegelungseinrichtung (43) parallel zu einer Längsachse (22) der Werk zeugaufnahme (13) zwischen einer Aufnahmestellung und einer Verriegelungs stellung verstellbar ist, wobei das Einsteckende (14) in der Aufnahmestellung in die Werkzeugaufnahme (13) einführbar ist und in der Verriegelungsstellung mit der Werkzeugaufnahme (13) verbunden ist, wobei im verbundenen Zustand der Vorrichtung (10) die ersten inneren Drehmitnehmer (64) des Zwischenelements (42) in die ersten Längsnuten (37) des Einsteckendes (14) eingreifen und die zweiten inneren Drehmitnehmer (65) des Zwischenelements (42) in die zweiten Längsnuten (38) des Einsteckendes (14) eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (42) mehrere zweite äußere Dreh mitnehmer (67) mit einer vierten Breite (B4) und vierten Tiefe (T4) und der Drehmitnahme bereich (49) mehrere zweite äußere Drehmitnahmenuten (54) aufweist, wobei im verbun denen Zustand der Vorrichtung (10) die zweiten äußeren Drehmitnehmer (67) in die zweiten äußeren Drehmitnahmenuten (54) eingreifen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten äußeren Dreh mitnehmer (67) in einer Ebene (68) senkrecht zur Längsachse (22) der Werkzeugauf nahme (13) mit den zweiten inneren Drehmitnehmern (65) fluchten.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Tiefe (T3) der ersten äußeren Drehmitnehmer (66) und die vierte Tiefe (T4) der zweiten äußeren Drehmitnehmer (67) gleich sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Breite (B3) der ersten äußeren Drehmitnehmer (66) und die vierte Breite (B4) der zweiten äußeren Dreh mitnehmer (67) gleich sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Tiefe (Ti) der ersten inneren Drehmitnehmer (64) und die zweite Tiefe (T2) der zweiten inneren Drehmitnehmer (65) gleich sind und sich die zweiten Längsnuten (38) des Ein steckendes (14) zusätzlich über den ersten Außenkonusbereich (33) und den Nutbereich (34) erstrecken.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Breite (Bi) der ersten inneren Drehmitnehmer (64) und die zweite Breite (B2) der zweiten inneren Dreh mitnehmer (65) gleich sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwi schenelement (42) ringförmig ausgebildet ist mit einer inneren Mantelfläche (62), einer äußeren Mantelfläche (63) und einer Grundfläche (61), wobei an der Grundfläche (61) des Zwischenelements (42) mehrere untere Drehmitnehmer (71, 72) und in einer Ring schulter (52) des Drehmitnahmebereichs (49) mehrere untere Drehmitnahmenuten (55, 56) angeordnet sind, wobei im verbundenen Zustand der Vorrichtung (10) die unteren Drehmitnehmer (71, 72) mit den unteren Drehmitnahmenuten (55, 56) Zusammenwirken.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Drehmitnehmer (71 , 72) mehrere erste untere Drehmitnehmer (71) mit einer fünften Breite (B5) und fünf ten Tiefe (T5) und die unteren Drehmitnahmenuten (55, 56) mehrere erste untere Dreh mitnahmenuten (55) umfassen, wobei im verbundenen Zustand der Vorrichtung (10) die ersten unteren Drehmitnehmer (71) mit den ersten unteren Drehmitnahmenuten (55) Zusammenwirken.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten unteren Drehmit nehmer (71) in einer Ebene (68) senkrecht zur Längsachse (22) der Werkzeugaufnahme (13) mit den ersten inneren Drehmitnehmern (64) des Zwischenelements (42) fluchten.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die unte ren Drehmitnehmer (71, 72) mehrere zweite untere Drehmitnehmer (72) mit einer sechs ten Breite (Bb) und sechsten Tiefe (Tb) und die unteren Drehmitnahmenuten (55, 56) mehrere zweite untere Drehmitnahmenuten (56) umfassen, wobei im verbundenen Zu- stand der Vorrichtung (10) die zweiten unteren Drehmitnehmer (72) mit den zweiten unte ren Drehmitnahmenuten (56) Zusammenwirken.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten unteren Dreh mitnehmer (72) in einer Ebene (68) senkrecht zur Längsachse (22) der Werkzeugauf nahme (13) mit den zweiten inneren Drehmitnehmern (65) des Zwischenelements (42) fluchten.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die fünfte Tiefe (T5) der ersten unteren Drehmitnehmer (71) und die sechste Tiefe (Tb) der zweiten unteren Drehmitnehmer (72) gleich sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die fünfte Breite (B5) der ersten unteren Drehmitnehmer (71) und die sechste Breite (Bb) der zweiten unteren
Drehmitnehmer (72) gleich sind.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3834970A1 (de) * 2019-12-11 2021-06-16 Hilti Aktiengesellschaft Vorrichtung zur drehmomentübertragung von einem bohrgerät auf eine bohrkrone
EP3834968A1 (de) * 2019-12-11 2021-06-16 Hilti Aktiengesellschaft Vorrichtung zur drehmomentübertragung von einem bohrgerät auf eine bohrkrone

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3642245A (en) * 1970-03-19 1972-02-15 United Filtration Corp Breakaway bracket
US3730474A (en) * 1971-05-14 1973-05-01 Delbar Products Mirror positioning device
US3790296A (en) * 1971-10-12 1974-02-05 Genevoise Instr Physique Device for the driving of a tool by means of the spindle of a machine-tool
JPS608902Y2 (ja) * 1981-06-17 1985-03-30 報国機械株式会社 スピンドルに対する工具高さ調整装置
JPS58184239U (ja) * 1982-06-03 1983-12-08 日本精工株式会社 工具保持装置
JPS59219112A (ja) * 1983-05-25 1984-12-10 Toyota Motor Corp 工作機械のア−バ−取付構造
DD285480A7 (de) * 1989-03-13 1990-12-19 Fz Der Werkzeugindustrie,Dd Werkzeugkupplung, insbesondere fuer zerspanungswerkzeuge
DE19521993B4 (de) * 1995-06-20 2009-04-09 Robert Bosch Gmbh Werkzeughalter und Werkzeug für eine Bohr- und/oder Schlagwerkzeugmaschine
JP3742190B2 (ja) * 1997-06-05 2006-02-01 オークマ株式会社 工作機械の主軸装置
US5971681A (en) * 1997-10-10 1999-10-26 Kurt Manufacturing Company, Inc. Drawbar guide ring with drive keys
DE10031938B4 (de) * 2000-06-30 2006-03-16 Robert Bosch Gmbh Werkzeughalter für eine Bohr- und/oder Schlagwerkzeugmaschine
DE10058587A1 (de) 2000-11-25 2002-05-29 Hilti Ag Vorrichtung zur Drehmomentübertragung
US6619897B2 (en) * 2001-07-11 2003-09-16 Kennametal Inc. Error proofing method and apparatus for cutting tools
JP4363019B2 (ja) * 2002-09-20 2009-11-11 マックス株式会社 コアビット
DE10336869A1 (de) * 2003-08-11 2005-06-09 Kennametal Inc. Werkzeugkupplung
US7175184B1 (en) * 2003-10-24 2007-02-13 Pilling Weck Incorporated Collect tool holder and method of making same
US20080100006A1 (en) * 2005-04-05 2008-05-01 Chih-Yaung Chu Quick installment and removal tool anvil and adaptor assembly
KR100723731B1 (ko) * 2005-10-25 2007-05-30 주식회사 만도 벨트 타입 전동식 동력 보조 조향장치
US7824137B2 (en) * 2006-05-17 2010-11-02 Maxtech Consumer Products Limited Universal quick connect system for a hole saw
CN101402190B (zh) * 2007-10-01 2012-04-25 苏州宝时得电动工具有限公司 动力工具
DE102009000065A1 (de) * 2009-01-08 2010-07-15 Robert Bosch Gmbh Werkzeuggerät mit einer durch eine Antriebsvorrichtung angetriebenen Spindel
US8807880B2 (en) * 2009-11-02 2014-08-19 Kennametal Inc. Toolholder coupling for high pressure coolant
WO2011099100A1 (ja) * 2010-02-15 2011-08-18 株式会社ミヤナガ 回転工具の着脱装置と該回転工具
US20130127123A1 (en) * 2010-02-15 2013-05-23 Kabushiki Kaisha Miyanaga Rotation tool installation and removal device and said rotation tool
WO2013019278A1 (en) * 2011-08-02 2013-02-07 Jetyd Corporation Apparatus for tightening threaded fasteners
DE102011081661B4 (de) * 2011-08-26 2023-11-30 Robert Bosch Gmbh Schaltbares Getriebe für eine Handwerkzeugmaschine
KR20190055291A (ko) * 2017-11-13 2019-05-23 계양전기 주식회사 일체형 칼라를 가지는 전동공구의 기어박스
EP3834970A1 (de) * 2019-12-11 2021-06-16 Hilti Aktiengesellschaft Vorrichtung zur drehmomentübertragung von einem bohrgerät auf eine bohrkrone

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