DE1957510A1 - Vorrichtung zum UEbertragen einer Drehbewegung auf schlagbohrende Werkzeuge - Google Patents
Vorrichtung zum UEbertragen einer Drehbewegung auf schlagbohrende WerkzeugeInfo
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- 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
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Description
E. 9643
28.10.1969 Bü/Dg
28.10.1969 Bü/Dg
Anlage zur Patent- » m -, ,·, "
_ri -*■■■■· Ί χ. Anmeldung
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Vorrichtung zum Übertragen einer Drehbewegung auf schlagbohrende
Werkzeuge.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Übertragen
einer Drehbewegung auf Werkzeuge bei Ilandwerkzeugmaschinen, die mit dem V/erkzeug eine drehende und eine längsgerichtete Bewegung
8U£5fuhren. Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art steckt das Werkzeug,
z.B. der Bohrer, mit einem Sechskant in einer passenden Ausnehmung
einer Werkzeugaufnahme einer Handwerkzeugmaschine, z.B. eines Bohrhammers. Wird die Werkzeugaufnahrae durch den eingebauten
Antriebsmotor der Handwerkzeugmaschine unmittelbar oder durch die
Schläge des Hämmerbaren in Umdrehung vorsetzt, so nimmt der Irin cm ßechskant
der Werkzeugaiifnahme das darin steckende Werkzeug mit.
Bei anderen bekannten Vorrichtungen ist die Werkzeugaufnahme statt
1 0 9 8 2 2 / 0 7 6 ί ^ __ _ . - 2 -
BAD ORO!HAL
Robert Bosch GmbH . R. 9643 Bü/Dg
Stuttgart
mit einem Sechskant mit einem Innenvierkant versehen, der das mit
einem Vierkant versehene Werkzeug mitnimmt.
Diese bekannten Ausführungen haben den Nachteil, daß die Sechskente
bzw. Vierkante der Werkzeuge ebenso wie die Innenflächen der Werkzeugauf η ahmen der Handwerkzeugmaschinen sehr schnell verschleißen.
Das kommt daher, daß die das Drehmoment auf das Werkzeug übertragenden Flächen spitzwinklig zu der zu übertragenden
Umfangskraft stehen, wodurch die Umfangskraft, die nur senkrecht
zu der übertragenden Fläche der Werkzeugaufnahme-wirksam werden
Jk kann, z.B. bei Sechskanten Werte annimmt, die das Doppelte der
sich aus dem zu übertragenden Moment ergebenden Umfangskraft betragen.
Hinzu kommt, daß die Umfangskraft nur in der unmittelbaren Iahe der Kante des Werkzeugsechskants (oder Vierkants)
übertragen wird. Die Flächenpressung und demzufolge der Verschleiß der ineinandersteckenden Teile, von denen das Werkzeug durch den
Hämmerbaren zusätzlich zu der Drehung fortwährend durch längsgeriehtete
Schläge bewegt wird, sind daher sehr groß. Außerdem werden,
die hämmernden Längsbewegungen des Werkzeugs in seiner Führung durch die starke Reibung behindert, wodurch die Bohrleistung beeinträchtigt
wird.
. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
" zum Übertragen einer Drehbewegung auf Werkzeuge bei Handwerkzeugmaschinen
zu schaffen, die mit dem Werkzeug eine drehende und eine
längsgeriehtete Bewegung ausführen, wobei die zwischen der Werkzeugaufnahme und den Werkzeugen wirkenden Kräfte so gering wie möglich
sind.
Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die an dem Einsteckende der Werkzeuge und die in dem das Werkzeug in Drehung
versetzenden Bauteil der Handwerkzeugmaschine angeordneten Mitnehmerflächen
annähernd radial zu der Werkzeugachse stehen. Besonders vorteilhaft und zugleich einfach herstellbar wird die Vorrichtung,
wenn das Einsteckende der Werkzeuge und das das Werkzeug in Drehung versetzende Bauteil der Ilandwerkzeugmaschine mit einem
109822/0765 "BAD OR'^M-
Robert Bosch GmbH . R. 9645 Bü/Dg
Stuttgart
sogenannten Keilwelleiiprofil versehen .sind, das aus Kreisbögen
um die Drehachse des Werkzeugs und aus annähernd radialen Flanken zusammengesetzt ist.
In der Zeichnung sind die Kräfteverhältnisse bei verschiedenen Ausführungsformen der Verbindung zwischen Handwerkzeugmaschine und
Werkzeug dargestellt. Es zeigen:
Fig. Λ einen Sechskaj.it zur Übertragung einer Drehbewegung,
Fig. 2 einen Vierkant zur Übertragung einer Drehbewegung, Fig. 3 eine Keilwellenform zur Übertragung einer Drehbewegung,
Fig. 4 einen Sechskant mit übergroßem Spiel, Fig. 5 einen Vierkant mit übergroßem Spiel,
Fig. 6 eine Keilwellenform mit übergroßem Spiel,.
Das in .den Fig. 4, 5>
und 6 dargestellte übergroße Spiel kann
seine Ursache in der Verv/endung nichtpassender Werkzeuge haben, es kann aber auch z.B. durch starken Verschleiß entstanden sein.
In der Zeichnung bedeutet P^ die Umfangskraft, angreifend
an der Stelle des größten Radius des Werkzeugs; r den Radius, an dem die Umf angskraf t P^j angreift; P^, die Kraft senkrecht zu der
Fläche des-Innenprofils der V/erkzeugaufnähme; r' den Radius, an
dem die senkrecht zu der Übertragungsfläche des Innenprofils stehende
Kraft Pp angreift; der/Pfeil die Richtung, in der die V/erkzeugauf
nähme das Werkzeug zu drehen sucht.
Das zu übertragende Drehmoment ist Prj · r. Um das Werkzeug in
Richtung deB/PiBiTs zu drehen, ist in den Figuren 1, 2 und 3 die
Werkzeugaufnahme nach links gedreht dargestellt, so daß die Kanten
des Werkzeugschafts an den Innenflächen der Werkzeugaufnahme anliegen. Auf den V/erk zeug schaft kann nur eine Kraft übertragen werden,
lie senkrecht zu der Innenfläche der Werkzeugaufnahme steht, also Pp. Diese Kraft aber greift an einem kleineren Hebelarm r1 an, für
den in Fig. 1 für das Beispiel des Sechskants gilt:
- 4 10 9 8 2 2/0765 bad
Robert Bosell GmbH | r1 | = cor. |
Stuttgart | T | = 2 r1 |
r | ||
Tl. 964 3 Bu/Dg
Das Moment P™ * r1 muß aber gleich dem zu übertragenden Moment
sein, also
PF - r- = P11 · r
- 2 PU
In Fig. 2 gilt für den Vierkant:
~- = cos 45° - ~ ./i1 = 0,707
r1 = 0,707 r
Die Gleichung der Momente lautet:
P τ>' - P . τ·
PF * 0,707= Py
P1, = 1,41 Pn.
In Fig. 3 ist eine Keilwellenübertragung dargestellt, bei der,
da die die Umfangskraft übertragenden Flächen fast radial sind,
PF^PU ist*
In Fig. 4 ist eine Sechskantübertragung mit erheblichem Spiel dargestellt. Infolge der Verschieb\mg des Angriffspunktes für
P von der Kante der Innenfläche zur Mitte hin ergibt sich
2 ,
und wegen der Gleichung der Momente
BAD ORIGINAL
P1, - r' « Py.ρ
109822/0765 p
F > ? 1U -
- i-
I y b 7 510
Bobert Bosch GmbH R. 9643 Bü/Dg
Stuttgart
Die in Fig. 5 dargestellte Vierkantverbindung mit erheblichem
Spiel zeigt, wie infolge der Verschiebung des Angriffspunktes
für Ρ·™ von der Kante der Innenfläche zur Mitte hin sich ein r1
ergibt, das offensichtlich viel kleiner ist als 0,707 r.
Wegen der Gleichheit der Momente
1F * r' = Pn . r
ist daher P-p > 1,4-1 Py
kin durch Verschleiß oder aus anderen Gründen vornandenes übergroßes i
Spiel ändert dagegen bei einem Keilwellenprofil nach Fig. 3 nichts an der Tatsache, daß die auf der übertragenden Fläche wirkende
Kraft P-r, etwa gleich der Umfangskraft Py ist, wie Fig. 6 zeigt.
Zu dem Umstand, daß die von der Fläche der Werkzeugaufnahme zu
übertragenden Kräfte bei einer Form der übertragenden Teile ähnlich der gezeigten Keilwellenform nur halb so groß sind, wie
bei Werkzeugschäften der gängigen Sechskantform, wenn diese gut in ihre Führung passen, und zu der Tatsache, daß sich beim Verschleiß
der Teile dieses günstige Verhältnis noch zugunsten der Keiüwellenform verschiebt, kommen noch folgende Vorteile der Keilwell
enform:
Die Keilwellenform gestattet, eine Vielzahl von Übertragungsflächen
anzuordnen, ßO daß die an sich schon kleineren tlbertragungskräfte
auf eine fast beliebig große Fläche verteilt werden können. Im Gegensatz zu den bekannten Vierkant- und Sechskant-Formen, die
selbst im neuen Zustand nur auf den Kanten der Werkzeugschäfte Kräfte übertragen, überträgt die Keilwelle im neuen Zustand und
im Zustand fortgeschrittenen Verschleißes immer an Flächen.
Infolge der v/o sent lieh geringeren auf die übertragenden Flächen
v/irkenden Kräfte wird auch die Längsbewegung der Werkzeuge lange nicht in dem ΓΙηΓ,.ο gebremst wie bei den Werkzeugen bekannter Form,
r.o daß insbesondere bei großen Bohrern außer einer wesentlichen
Verringerung der, Verschleißes eine beachtliche Erhöhung der
BohrleisUujg zu erwarten ist.
109822/0765
109822/0765
BAD ORiGINAL
Claims (1)
- -xsr- 1 y b 7 51 ORobert Bosch GmbH R. 964J Bü/DgStuttgartAnsprücheM ./Vorrichtung zum Übertragen einer Drehbewegung auf Werkzeuge bei Handwerkzeugmaschinen, die mit dem Werkzeug eine drehende und eine längsgerichtete Bewegung ausführen, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Einsteckende der Werkzeuge und die in dem das Werkzeug in Drehung versetzenden Bauteil der Handwerkzeugmaschine vorgesehenen Ilitnehmerflächen annähernd radial zu der Werkzeugachse angeordnet sind.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsteckende der Werkzeuge und das dac Werkzeug in Drehung versetzende Bauteil der Handwerkzeugmaschine mit einem sogenannten Keilwellenprofil versehen sind, das aus Kreisbögen um die Drehachse des Werkzeugs und aus annähernd radialen Flanken zusammengesetzt ist.5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsteckende der Werkzeuge und das das Werkzeug in Drehung versetzende Bauteil der Handwerkzeugmaschine mit einem keilwellenähnlichen Profil versehen sind, das aus etwa in Umfangsrichtung verlaufenden Flächen beliebiger Form und aus annähernd radialen Flanken zusammengesetzt ist.4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch'gekennzeichnet, daß das Profil als ßteilgewinde aur.gcbi3det ist.' BAD CRiGiNAL1 09822/0765
Priority Applications (3)
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Also Published As
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8363 | Opposition against the patent | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
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