DE2451265C3

DE2451265C3 - Werkzeugaufnahme und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2451265C3
Application number: DE19742451265
Authority: DE
Inventors: Nils Halfdan Greve Strand Boa; Jimmy Glostrup Jensen; Mogens B. Glostrup Nielsen
Original assignee: Durofac-Kartro Valby (daenemark) AS
Current assignee: Durofac-Kartro Valby (daenemark) AS
Priority date: 1974-10-29
Filing date: 1974-10-29
Publication date: 1979-09-20
Also published as: DE2451265B2; JPS5841988B2; DE2451265A1; JPS5195677A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugaufnah me, insbesondere für Hammerbohrer, bestehend au« einer im wesentlichen hohl/.ylindrischen Hülse, die an dem einen, zum Einstecken des Werkzeugs vorgesehenen E!nde offnn ist und in deren Bohrung hinein mindestens ein Element vorspringt, das einteilig mit der Hülse ausgebildet ist und eine Mitnehmerfläche aufweist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Werkzeugaufnahme.

Bei einer bekannten Werkzeugaufnahme dieser Art (US-PS Π 61 907) erstrecken sich in die Bohrung der hohlzylindrischen Hülse Mitnehmerelemcnte, die einstückig mit der Hülse ausgebildet sind und die ebene Flächen aufweisen, die in Eingriff mit entsprechend ausgebildeten ebenen Flächen des Werkzeugschaftes gebracht werden, um so eine begrenzte Axialbewegung des Werkzeugs und gegebenenfalls die Übertragung einer Drehbewegung auf dieses Werkzeug zu ermöglichen.

Abgesehen davon, daß sich die vorbekannten Mitnehmerelemente nur verhältnismäßig aufwendig durch spanabhebende Bearbeitung herstellen lassen, wobei praktisch die gesamte Bohrung der Hülse bearbeitet werden muß, erfordern diese Mitnehmerelemente eine relativ große Schwächung des Schaftquerschnitts des Werkzeuges, um auf diese Weise einen sicheren und zuverlässigen Eingriff zwischen den Mitnehmerflächen zu gewährleisten. Darüber hinaus ist bei den so ausgebildeten Mitnehmerflächen nicht sichergestellt, daß sich auch nach längerem Betrieb noch eine Flächenberührurg ergibt, sondern infolge Verformung der Mitnehmerflächen durch die im Betrieb auftretenden Belastungen wird nach einiger Zeit nur noch eine Linien- bzw. Punktberührung zu erreichen sein, was wiederum hohe Drücke in den Berührungsbereichen und damit weitere Verformungen zur Folge hat.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Werkzeugaufnahme zu schaffen, deren Mitnehmerelement nur eine Mitnehmerfläche im Werkzeugschaft von geringer axialer Erstreckung notwendig macht, also nur eine geringe Schwächung des Schaftquerschnitts bewirkt, und dabei trotzdem große Mitnehmer- bzw. Eingriffsflächen bildet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eu.e Werkzeugaufnähme der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß das Element von einem Teil der Mantelfläche und einem Teil einer Bodenfläche eines Zylinders gebildet ist, der die zylindrische Wand der Bohrung schneidet, desser Radius kleiner ist als der der Bohrung und dessen Achse in einer Radialebene der Bohrung liegt, ohne deren Achse zu schneiden.

Durch die spezielle Form des Mitnehmerelements ergibt sich ein sehr großer Flächeneingriff mit dem Werkzeugschaft, ohne daß der Durchmesser des Werkzeugschaftes im Eingriffsbereich sehr stark verringert sein muß und ohne daß die im Werkzeugschaft gebildete Mitnehmerfläche eine große axiale Erstrekkung aufweisen müßte. Selbst nach Verformungen der Mitnehmerflächen infolge starker Belastungen ist immer eine über eine einfache Linienberiihrung hinausgehende Berührung mit den Mitnehmerflächen des Werkzeugschaftes gegeben, so daß sich keine extrem starke Flächenpressung ergibt, die weitere Verformungen zur Folge haben könnte.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahme sind in der Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme läßt sich, entgegen der vorstehend erläuterten, bekannten Werkzeugaufnahme, sehr einfach dadurch herstellen, daß man einen einen rohrförmigen Abschnitt aufweisenden Rohling kalt verformt und vorzugsweise im Anschluß an die Kaltverformung zumindest die Wandung der

Bohrung härtet Dadurch wird eine sehr aufwendige spanabhebende Bearbeitung überflüssig und damit die Herstellung der Werkzeugaufnahme erheblich verbilligt

Bei einer derartigen Herstellung der Werkzeugaufnahme wird unter Verwendung eines Stützdornes, dessen Form im wesentlichen der eines Werkzeugschaftes entspricht und der mit axialen und radialen Flächen ausgebildet ist, die ein Herausnehmen des Stützdornes nach der Kaltverformung ermöglichen, der Hülsenteil mit dem bzw. den Verriegelungselementen ausgebildet Hierzu wird der Hülsenteil in eine Presse eingesetzt, in der das Material der Hülse, insbesondere Werkzeugstahl, entsprechend verformt wird.

Trotz der an sich komplizierten Innenform der Werkzeugaufnahme ist es möglich, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die vorgesehenen Maße genau einzuhalten und damit eine stabile und sichere Führung des Werkzeugs zu gewährleisten. Außerdem wird durch die einteilige Ausbildung die allgemeine Betriebssicherheit erhöht, wobei insgesamt die Herstellungskosten beträchtlich verringert werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen; in der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen ist die Erfindung ausführlich erläutert und dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Werkzeugaufnahme,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der F i g. 1 und

F i g. 3 einen wesentlichen Schritt zur Herstellung der erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahme.

Die Werkzeugaufnahme 210, siehe F i g. 1 und 2, besteht im wesentlichen aus einer hohlzylindrischen Hülse 212, die einteilig mit einem Einspannschaft 213 und Verriegelungselementen 218 ausgebildet ist. In die Bohrung 214 kann ein entsprechend geformter Schaft eines Werkzeugs eingesetzt werden. Die Werkzeugaufnahme 2¹O ist in diesem Beispiel besonders für Hammerbohrer vorgesehen, auf die Dreh- und Schlagkräfte übertragen werden und die deshalb in der Werkzeugaufnahme begrenzt axial verschieblich sein müssen. Die in die Bohrung 214 vorspringenden Flächen 217, Fig. 2 und 219 und die übrige Wandung der Bohrung 214 sind deshalb mit einer besonders gehärteten Oberfläche versehen, z. B. durch Langzeitanlassen bei verhältnismäßig geringer Temperatur.

Es ist jedoch auch möglich, die zur Verriegelung dienenden Mittel im unteren Öffnungsbereich der Werkzeugaufnahme 210 auszubilden, so daß sie einen geringeren Abstand von der Hülsenöffnung als die Verriegelungselemente 218 haben.

In der dargestellten Ausführungsfcrm weist die Werkzeugaufnahmt 210 zwei Elemente 218 auf. Die Verriegelungselemente 218 sind in diesem Fall gleich ausgebildet, liegen in der gleichen Höhe und um 180° voneinander entfernt Die Elemente 218 haben mit Bezug auf den in die Bohrung 214 vorspringenden Teil etwa die Form eines Zylinderteiles. Die Fläche 219 ist angenähert eine Zylindermantelfläche und ermöglicht eine Gleitführung. Die daran angrenzende Fläche 217 besteht aus einem kleinen Teil des Zylinderbodens und einem Übergangsrand zur Mantelfläche 219. Die Flächen 219, 217 entstehen mathematisch dadurch, daß

ίο der Zylinder, den die Wandung der Bohrung 214 bildet, einen Zylinder schneidet dessen Radius kleiner als der der Bohrung 214 ist und dessen Achse in einer Radialebene der Bohrung 214 liegt, ohne die Achse der Bohrung 214 zu schneiden. Aufgrund der Drehungssymmetrie sind die Achsen der beiden Verriegelungselemente parallel zueinander, jedoch einander entgegengerichtet. Die Elemente 218 springen in diesem Fall um weniger als ein Dritte! des Radius der Bohrung 214 in die Bohrung vor.

2ü F i g. 3 veranschaulicht das Verfahr ..r/ zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Werkzeugaunahme. Zunächst wird aus Werkzeugstahl ein Rohling 210' hergestellt, der eine Sackbohrung 214' aufweist, so daß das eine Ende des Rohlings 210' rohr- oder hülsenförmig ist Vorzugsweise gleichzeitig oder unmittelbar anschließend an die Herstellung der Bohrung 214' wird der Schaft 213' so bearbeitet, daß die zur Verbindung mit einem Antrieb geeignete Form, z. B. der Schaft 213, entsteht.

Der Hülsenteil 212' wird durch Kaltverformung weiter bearbeitet Hierzu wird ein Stützdorn 232 in die Bohrung 214' eingeführt. Der Stützdorn weist eine ähnliche Form wie der Schaft eines W erkzeuges auf, das nach Fertigstellung zur Ausführung entsprechender Arbeiten in die Aufnahme eingesetzt werden soll. Insbesondere ist der zu diesem Zweck vorgesehene Dorn 232 mit Ausnehmungen 234 versehen, die den Verriegelungselementen entsprechen und an die Führungsflächen 236 anschließen. Nach Einsetzen des Stützdornes 232 wird durch Kaltverformung die Wandung des Abschnittes 212' derart verformt, daß die nach innen vorspringenden Elemente 218 ausgebildet werden. Der Dorn 232 und das zur Verformung benutzte Werkzeug sind vorzugsweise mit Richtmarken

■*5 oder Mitteln versehen, die eine einwandfreie Ausrichtung des Domes zu der Verformungsvorrichtung gewährleisten.

Anschließend wird der Dorn 232 aus der Bohrung herausgenommen und die Werkzeugaufnahme durch Langzeitanlassen bei verhältnismäßig niedriger Temperatur gehärtet Das Herstellungsverfahren kann auc^ dann angewendet werden, wenn für die WerkzeugaufnahiTk hochwertiger Werkzeugstahl, z. B. Chrom-Nikkel-Molybdän-Stahl, verwendet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Werkzeugaufnahme, insbesondere für Hammerbohrer, bestehend aus einer im wesentlichen hohlzylindrischen Hülse, die an dem einen, zum Einstecken des Werkzeugs vorgesehenen Ende offen ist und in deren Bohrung hinein mindestens ein Element vorspringt, das einteilig mit der Hülse ausgebildet ist und eine Mitnehmerfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (218) von einem Teil der Mantelfläche und einem Teil einer Bodenfläche eines Zylinders gebildet ist, der die zylindrische Wand der Bohrung (214) schneidet, dessen Radius kleiner ist als der der Bohrung (214) und dessen Achse in einer Radialebene der Bohrung (214) liegt, ohne deren Achse zu schneiden.

2. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens zwei Elemente (218), die, bezogen auf die Bohrung (214) der Hülse (212), im gleichen Winkelabstand und auf derselben axialen Höhe angeordnet sind.

3. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die in die Bohrung (214) hineinvorspringenden Elemente (218) mit Abstand von der öffnung und dem anderen, abgeschlossenen axialen Ende der Bohrung liegen.

4. Werkzeugaufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (212) Mittel zur Kupplung mit einem Dreh- und/oder Schlagantrieb aufweist.

5. Werkzeugaufnahrr: nach \nspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (212) einteilig mit einem an das geschlossene Et ie anschließenden Schaft (213) ausgebildet ist. >5

6. Verfahren zum Herstellen einer Werkzeugaufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Kaltverformung eines einen rohrförmigen Abschnitt aufweisenden Rohlings.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn- *< > zeichnet, daß im Anschluß an die Kaltverformung zumindest die Wandung der Bohrung gehärtet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den rohrförmigen Abschnitt des Rohlings ein Stützdorn angeordnet wird, worauf ⁴^ der Rohling zu der Hülse der Werkzeugaufnahme mit den nach innen vorspringenden Elementen verformt und anschließend der Stützdorn wieder herausgenommen wird, der mit radialen Flächen entsprechend den durch die Verformung herzustel- so lenden Verriegelungselementen und daran anschließenden axialen Führungsflächen zur Lösung des Stützdornes aus der fertig geformten Hülse versehen ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, ^r>^r> dadurch gekennzeichnet, daß vor der Verformung des die Hülse bildenden Teiles des Rohlings ein daran anschließender Teil zur Ausbildung eines Schaftabschnittes bearbeitet wird.