DE2405938A1

DE2405938A1 - Werkzeughalterung fuer handschlaggeraete, insbesondere bohrhaemmer

Info

Publication number: DE2405938A1
Application number: DE19742405938
Authority: DE
Inventors: Horst Biersack
Original assignee: Impex Essen Vertrieb von Werkzeugen GmbH
Current assignee: Impex Essen Vertrieb von Werkzeugen GmbH
Priority date: 1974-02-08
Filing date: 1974-02-08
Publication date: 1975-08-21
Also published as: DE2405938C3; GB1441907A; CH586096A5; FR2272798A1; IT1033857B; DE2405938B2

Description

DP.. ING. UlPL. PHYS. H. STURIES

PATENTANWÄLTE „ _BI/4Ulcn

DIPL. ING. P. EICHLER

56 WUPPERTAL 2, BRAHMSSTRASSE 29

6.2.1974

Firma "Iiupex-Essen" Vertrieb von 'Werkzeugen Grtibll 38 Ansbach, Dürrnarstr. 1

"Werkzeughalterung für Handschlaggeräte, insbesondere - Bohrhämmer" .

Die Erfindung betrifft eine Werkzeughalterung für Handschlaggeräte, insbesondere Bohrhämmer mit angetriebenem Schlagdöpper, mit einer ein Mehrkantprofil aufweisenden Werkzeugaufnahmebohrung, einem darin mit verdrehungssicherem Formschluß einzusteckenden, an seinem Einsteckende entsprechend mehrkantig profilierten Werkzeug und einem letzteres axial sichernden Verschlußelamant.

Bei bekannten Werkzeughalterungen obiger Art besitzen die Werkzeugaufnahmebohrung und das Werkzeug-Einsteckende zumeist ein Sechskant-, seltener auch ein Vierkant-Profil. Derart profilierte Werkzeugschäfte bzw. -aufnahmen unterliegen aber verhältnismäßig raschem Verschleiß. Das liegt hauptsächlich daran, daß die bei der Bohrarbeit auftretenden

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ümfangskräfte nur in unmittelbarer Nähe der Kanten des Werkzeugsechs- oder -Vierkants übertragen v/erden, so daß es hier zu großer spezifischer Flächenpressung und damit auch zu erheblichem Verschleiß kommt. Durch diese hohe Flächenpressung zwischen Warkzeugaufnahme und Werkzeugschaft, insbesondere bei einem möglichen Verkanten, treten solche Reibungskräfte auf, daß nur ein Teil der erzeugten Schlagenergie für den Bohrfortschritt nutzbar wird.

Um die vorgenannten Mängel bei der Halterung von Bohrwerkzeugen zu vermeiden, hat man auch bereits vorgeschlagen, anstelle von Werkzeugsechs- oder -Vierkanten Keilwellenprofile für die Werkzeuge und die entsprechenden Werkzeugaufnahmen in Hand-bohrgeräten o.dgl. zu verwenden. Bei diesen Keilwellenprofilen kommt jeweils eine Vielzahl von im wesentlichen radial verlaufenden Flächen für die übertragung des Drehmoments von der Werkzeugaufnahme auf das Werkzeug ins Spiel, wodurch die ümfangskräfte mit relativ geringer Flächenpressung übertragen werden und dadurch der Verschleiß verhältnismäßig gering ist. Die übertragung der Kräfte erfolgt beim Keilwellenprofil nicht an einzelnen Kanten, sondern durchweg über aneinanderliegende Flächen. Trotz dieser dem Keilwellenprofil innewohnenden Vorteile sind mit seiner Anwendung bei Werkzeughalterungen für Handschlaggeräte, insbesondere für Bohrhämmer, aber auch erhebliche Nachteile verbunden. Zunächst versteht es sich, daß ein Keilwellenprofil sowohl am Werkzeugschaft als

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auch an der Werkzeug auf η ahme verhältnismäßig schwierig herzustellen ist, da es zeit- und maschinenaufwendige Räumarbeiten bedingt. Auch ist der Werkstoff-Verbrauch entsprechend größer, da mit Keilwellenprofil versehene Werkzeuge stets aus im Durchmesser größerem Rundmaterial hergestellt werden müssen. Der bei Handschlaggeräten naturgemäß bedingte häufige Wechsel von Werkzeugen verhindert ein bei Werkzeugmaschinen übliches Anpassen (Einschleifen) der Übertragungsflächen des Keilwellenprofils, so daß im Endeffekt trotz der Vielzahl von übertragungsflächen doch nur drei davon aneinanderliegen und das Drehmoment übertragen müssen. Als Hauptnachteil hat sich erwiesen, daß die durch die besonders bei Bohrgeräten unvermeidliche Verschmutzung erforderliche Reinigung des Keilwellenprofils von Hand praktisch unmöglich ist, bedingt durch die scharfkantigen, eng aneinanderliegenden Keilwellenstege. Die schmirgelnde Wirkung des anhaftenden Staubes ruft hier erhöhten Verschleiß hervor.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeughalterung zu schaffen, bei der das Werkzeug und die Werkzeugaufnahmebohrung zwar auch mehrkantig profiliert sind, jedoch die vorgenannten Mangel nicht aufweisen, vielmehr eine wesentlich einfachere Herstellung des Werkzeug-Einsteckendes wie seiner Aufnahmebohrung bei gleichzeitig verbesserter Reinigungsmöglichkeit ermöglichen, vor allem aber auch eine verschleißarme, gleichmäßige Übertragung der ümfangskräfte bei gleichzeitiger Selbstzentrierung des Werkzeuges in der Werkzeugaufnahmebohrung zu erreichen erlauben. Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Werkzeughalterung der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch

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gelöst, daß das Werkzeug an seiner. Einsteckende ein gewindebohrerähnliches Drei-Rippen-Profil mit konkav ausgekehlten Länesnuten besitzt, die jevreils annähernd radial in die tangential verlaufenden Eippenrückenflachen auslaufen, und daß die Werkzeugaufnahaebohrung entsprechend profiliert ist. Vorteilhaft sind die Rippenrückenflächen sowie die jeweils dazwischen gelegenen Nut flächen kreis zylinderförinig gekrümmt, wobei die Rippenrückenflachen konzentrisch zur Werkzeug-achse verlaufen und einen kürzeren Krümrcungsbogen besitzen als die Nutflächen. Zweckmäßigerweise sind die Krümmungsradien der kreiszylinderförmig gekrümraten Rippenrückenflächen und der Nutflächen gleich.

Das für die Erfindung wesentliche Drei-Rippen-Profil irdt konkav ausgekehlten Längsnuten erlaubt eine zeit- und arbeitsparende, wirtschaftliche Herstellung des Werkzeuges wie auch der Werkzeugaufnahmebohrung. So kann das Drei-Rippen-Profil am Werkzeug-Einsteckende spanlos frei reduziert, d. h. durch bloße Kaltverformung bzw. durch Profilkaltwalzen aus entsprechendem Rundstahl erzeugt werden, ohne daß es dazu eines größeren Durchmessers des Ausgangsmaterials, also des im übrigen Teil glattzylindrischen Schaftes des Werkzeuges bedarf. Weiterhin läßt sich ein solches Drei-Rippen-Profil von Hand leicht und gut reinigen. Dadurch,daß es für die übertragung der ümfangskraft drei wirksame Rippen mit annähernd radial verlaufenden Rippen-Flanken besitzt,

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ist die Kraftübertragung hier in jeder Hinsicht günstiger als bei den herkömmlichen liehrkantprof ilen. Auch ist die Gefahr, daß sich ein so profiliertes Werkzeug nach längerem Gebrauch in seiner Aufnahme verklemmt, wesentlich geringer als bei Sechs- oder Vierkant-Werkzeugschäften. Wegen der "Drei-Punkt-Änlage" zwischen Werkzeugaufηahme und Werkzeug sind alle drei Profilrippen an der übertragung der Drehmomentkräfte gleichmäßig beteiligt. Auch tritt dabei wegen des zunehmenden radialen Auslaufs der konkav ausgekehlten Längsnuten in die tangential ver-laufenden Rippenrücksnflachen eine Selbstzantrierwirkung auf. Das Dreirippenprofil ist iu·, übrigen symmetrisch und hat ein nur leicht schwankendes Biegewiderstandsnioment und bietet somit eine gute Sicherheit gegen Bisgebruch.

Die Erfindung betrifft weiterhin auch eins vorteilhafte Ausbildung der Werkzeughalterung hinsichtlich seines das eingesteckte Werkzeug in der Werkzeugaufnahne axial sichernden Verschlußeleraents. Dieses ist vorteilhaft als auf das vordere 3ohrspindelende aufgeschobene und hier entgegen Federwirkung begrenzt drehverstellbar galagarte Verschlußkappe ausgebildet, die mit einer mittig angeordneten Durch-stecköffnung für das Werkzeug und mit in diesλ Durchstecköffnung hineinragenden Vorsprüngen versehen ist, dia bajonettverschlußartig hinter die am eingesteckten Werkzeugende vorhandenen Rippen greifen. Ein solchas Verschluß?.leiu?-nt ermöglicht ein einfaches Einsätzen und Herausnehmen

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das Werkzeuges aus dar Werkzeugaufnahmebohrung, da das Verschlußelerient dazu lediglich begrenzt drehverstellt zu warden braucht. Hit diesem Verschlußelement lassen sich vorzugsweise Werkzeugs mit dem arfindungsgamäßen Drei-Rippen-Profil axial sichern, darüber hinaus aber auch anders profilierte Werkzeuge, wozu dann lediglich die in die Durchstecköffnung des Verschlußeleir.ents hineinragenden Vorsprünge entsprechend geändert werden müßten.

Vorteilhaft besteht die Verschlußkappe aus Spritzkunststoff und ist mit einem federnd nachgiebigen Nabenteil auf das rat einer entsprechenden Einschnürung versehene Bohrspindelende schnappverschlußartig aufgesteckt. Eine solche Verschlußkappe kann gleichwohl preisgünstig erstellt als auch äußerst einfach auf deii Handbohrgerät bzw. dem Bohrhammer montiert werden.

Weitere I-Ierkraale nach der Erfindung seien anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbaispieles beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 das vordere, mit der neuen Werkzeughalterung ausgerüstete Stirnende eines Eohrhairjr.ers in teilweise geschnittener Ansicht und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig.

Der nur in seiner vorderen Stirnpartie dargestellte Bohrhammer ist rait einem elektromotorisch angetriebenen

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Schlagdöpper 1 versehen, der in die umlaufend anzutreibende Bohrspindel 2 hineinragt, die von z.B. über das durch die Büchse 3 abgedichtete Nadellager 4 in Bohrhammergehäuse 5 gelagert ist. Die Bohrspindel 2 ist mit einer durchgehenden Bohrung 6 versehen, die in ihrem vorderen Teil 6' zur Aufnahme des Werkzeuges 7 bzw. seines Einsteckendes 7¹ dient.

Das Werkzeug 7 besitzt an seinem Einsteckende 7¹ erfindungsgemäß ein gewindebohrerähnliches Drei-Rippen-Profil mit konkav ausgekehlten Längsnuten 7¹¹, die - wie Fig. 2 zeigt - jeweils annähernd radial in die tangential verlaufenden Rippenrückenflachen 7¹¹¹ auslaufen. Die Werkzeugaufnahraebohrung 6' ist, wie wiederum Fig. 2 zeigt, entsprechend profiliert, d. h. mit Nuten 6¹¹ versehen, die den Rippen 7 . am Werkzeugsinsteckende T entsprechen. Die Rippenrückenflachen 7¹¹¹ sowie die jeweils dazwischen gelegenen Nutflächen 7 sind kreiszylinde.rförmig gekrümmt, wobei die Rippenrückenf lachen 7'" konzentrisch zur Werkzeugachse verlaufen und in ümfangsrichtung des Werkzeuges gesehen einen kürzeren Krümmungsbogen besitzen als die Nutflächen. Die Rippen 7 sind also jeweils etwas schmaler gehalten als die Nuten 7¹¹. Sowohl die Rippenrückenflachen 7¹¹¹ als auch die Nutflächen 7 besitzen vorteilhaft den gleichen Krümmungsradius. Die Rippen 7 laufen, wie aus Fig. 1 hervorgeht, beidendig schräg in das rückwärtige Werkzeugende 7 bzw. in den im übrigen glattzylindrischen

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Werkzeugschaft 7 aus.

Auf das vordere Ende der Bohrspindel 2 ist die aus Spritzkunststoff bestehende Verschlußkappe 8 xr.it ihr<=»r.i federnd nachgiebigen Kabenteil 8' schnappverschlußartig aufgesteckt. Die Bohrspindel 2 ist dafür vorn ruit einer entsprechenden Einschnürung 2¹ versehen. Dia Verschlußkappe 8 ist auf der Bohrspindel 2 drehverstellbar gelagert, ür-i den Habenteil 8¹ ist mit Abstand eine als Torsionsfeder wirkende Schraubenfeder 9 harungelegt, die rcit hakenartig abgewinkelten Enden in entsprechend angeordnete Einstecköffnungen 8'¹ bzw. 2¹¹ an der Verschlußkappe 8 und in der Bohrspindel 2 greift. Das in die Bohrspindeleinstecköffnung 2¹¹ eingesetzte abgewinkelte Federende 9' verläuft radial durch eine an rückwärtigen Stirnende des Verschlußkappennabentailes 8¹ vorgesehene sektorförraige Aussparung 8¹¹¹, wie das insbesondere Fig. 2 zeigt. Dadurch dient dieses abgewinkelte Federende 9' als Drehverstell-Begrenzungsansclilag für die Verschlußkappe 8. Diese ist noch mit einem ihre Schraubenfeder 9 umgebenden und über das vordere/ die Bohrspindel 2 enthaltende Gerätegehäuse 5 greifenden Schutzmantelflansch 8 versehen, der außen vorzugsweise mit Handbetätigungsrippen S oder dgl. Aufrauhungen versehen ist.

Im vorderen Teil der Verschlußkappe 8 ist noch eine in die hier vorhandene Durchstecköffnung 8 für das Werkzeug 7 hineinragende Abstraifer-Ringscheibe

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vorgesehen, die aus hinreichend nachgiebigen: Werkstoff, insbesondere aus Zellvulkollan basteht. Sia strsift b^ir.; Einfiiliren des Werkzeugschaftes das anhaftend= Bohrmehl ab und verhindert bein Eohrvorgang das Eindringan von Bohrmehl in dia Werkzeug auf nahirebohrung 6¹.

Zum Einsetzen des Werkzeuges 7 bzw. seines als Drei-Rippen-Profil ausgebildeten Einsteckenclas 7' in die Werkzeugaufnahruebohrung 6' der Bohrspindel 2 wird die Verschlußkappe 8 in der in Fig. 2 dargestellten Pfeilrichtung soweit gedreht ,bis ihre Anschlagkante 8 an d?ir. radial verlaufenden Federschenkel 9¹ zur Anlage kopmt. Dadurch gelangen die an der Verschlußkappe. 8 vorhandenen und in ihre Durchstecköffnung 8 hineinragenden Vorsprung-?. 8 '"'in eine Drehlage, in der das Drei-Päppan-Profil drs Werkzeuges 7 in die Nuten 6¹¹ der Werkzeugaufnahrrtebohrung 6¹ eingeschoben werden kann. Wird daraufhin dia Verschlußkappe

8 freigegeben, so dreht sie sich unter Wirkung dar Schraubenfeder

9 selbsttätig in ihre in Fig. 2 dargestellte Verschlußlage

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zurück, in der ihre Vorsprünge 8 ^Λ hinter die an eingesteckten Werkzeugende vorhandenen Rippen 7 greifen. Dadurch wird das Werkzeug 7 axial gesichert. Durch, die Bohrspindel 2 kann alsdann das Werkzeug 7 um seine Längsachse drehangetrieben und durch den Schlagdöpper 1 in Achsrichtung hämraanid beaufschlagt werden'.

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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Bohrhämmer beschränkt. Sie kann auch bei anderen Handschlaggeräten, auch solchen ohne zusätzliche Drehbewegung mit Vorteil verwendet werden. Weiterhin ist die angemeldete Werkzeughalterung auch für Geräte geeignet, deren Schlagdöpper anders als elektromotorisch, nämlich z.B. hydraulisch oder pneumatisch angetrieben werden.

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Claims

Patentansprüche:

1. Werkzeughalterung für Handschlaggeräte/ insbesondere Bohrhammer mit angetriebenem Schlagdöpper, mit einer ein Mehrkantprofil aufweisenden Werkzeugaufnahmebohrung, einem darin mit verdrehungssicherem Formschluß einzusteckenden, an seinem Einsteckende entsprechend mehrkantig profilierten Werkzeug und einem letzteres axial sichernden Verschlußelement, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (7) an seinem Einsteckende (7¹) ein gewindebohrerähnliches Drei-Rippen-Profil mit konkav ausgekehlten Längsnuten (7¹¹) besitzt, die jeweils annähernd radial in die tangential verlaufenden Rippenrückenflachen (7¹¹¹) auslaufen, und daß die Werkzeugaufnahmebohrung (6¹) entsprechend profiliert ist.

2. Werkzeughalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Rippenrückenflächen (7¹¹¹) sowie die jeweils dazwischen gelegenen Nutflächen (7 $0 kreiszylinderförmig gekrümmt sind, wobei die Rippenrückenflachen (7'¹V) konzentrisch zur Werkzeugachse verlaufen und einen kürzeren Krümmungsbogen besitzen als die Nutflächen (7 )

3. Werkzeughalterung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kreiszylinderförmig gekrümmten Rippenrückenflachen (7¹¹¹) und die Nutflächen (7 ) den gleichen Krümmungsradius besitzen.

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4.Werkzeughalterung nach den Ansprüchen 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet , daß die Rippen (7 ) am Werkzeugeinsteckende (7¹) beidendig schräg in das rückwärtige Werkzeugende (7 ) bzw. in den im übrigen glatt zylindrischen Werkzeugschaft (7^VI1) auslaufen.

5.Werkzeughalterung, insbesondere nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußeleraent als auf das vordere Bohrspindelende aufgeschobene und hier entgegen Federwirkung begrenzt drehversteilbar gelagerte Verschlußkappe (8) ausgebildet ist, die Eiit einer mittig angeordneten Durchstecköffnung (8 ) für das Werkzeug (7) und mit in diese Durchstecköffnung (8 ) hineinragenden Vorsprüngen (8 ) versehen ist, die bajonettvarschlußartig hinter die am eingesteckten Werkzeugende (7¹) vorhandenen Rippen (7 ) greifen.

6· Werkzeughalterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Verschlußkappe (8) aus Spritzkunststoff besteht und mit einem federnd nachgiebigen Nabenteil (8¹) auf das mit einer entsprechenden Einschnürung (2¹) versehene Bohrspindelende schnappverschlußartig aufgesteckt ist.

7. Werkzeughalterung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet , daß um den Ilabenteil (8¹) der Verschlußkappe (8) mit Abstand eine als Torsionsfeder wirkende Schraubenfeder (9) herumgelegt ist, die mit hakenartig abgewinkelten Enden in entsprechend angeordnete Einsteck-

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öffnungen (8¹¹ bzw. 2¹¹) an der Verschlußkappe (3) einerseits und an der Bohrspindel (2) andererseits greift.

8. Werkzeughalterung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das in di- Bohrspindel-Eins tecköffnung (2¹¹) eingesetzte a.bc--«winIc=It^ Feder^nd? (9¹) radial durch eine am rückwärtigen Stirn ancle des Verschlußkappen-Habshteiles (8¹) vorgesehen=¹ sektorföra';^ Aussparung (8¹¹¹) verläuft und dadurch als Drehverstell-Begrenzungsansciilag für die Verschlußkappe (8) dient.

· Werkzeughalterung nach einer: der Ansprüche 5 bis B, d a durch gekennzeichnet, daß i~: vorderen Teil dar Varschluß-cappe (0) eins in die hier vorhandene Durchsteckoff nun. c- (8 ) für das ■■/■:■ rk s-5 uc* (7) hinainragsnde Abstroifer-^ingsch&ibe (lo) aus insbascndsra Zallvulkollan vorgesehen ist.

lo. Werkzeughalterung nach den .!Anspruch ^n 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Verschlußkappe (8) rait einem ihre Schraubenfeder (9) umgebend"·η und über das vordere, die Bohrspindel (2) enthaltende Gerätagslious·?. (5) greifenden Schutzirantelflansch (8 ) versehen ist, der außen vorzugsweise rait Handbetätigungsrippen (S ) o.dgl. Auf rauh ungsn versehen ist.

ORIGINAL IMSPECTED

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Leerse ite