EP0551795A1 - Tool for impact drilling and chiseling and chuck therefor - Google Patents

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EP0551795A1
EP0551795A1 EP92811004A EP92811004A EP0551795A1 EP 0551795 A1 EP0551795 A1 EP 0551795A1 EP 92811004 A EP92811004 A EP 92811004A EP 92811004 A EP92811004 A EP 92811004A EP 0551795 A1 EP0551795 A1 EP 0551795A1
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EP
European Patent Office
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tool
rotary
largest
rotary driving
smallest
Prior art date
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EP92811004A
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German (de)
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Werner Dipl.-Ing. Kleine
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Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP0551795A1 publication Critical patent/EP0551795A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0551795B1 publication Critical patent/EP0551795B1/en
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/08—Means for retaining and guiding the tool bit, e.g. chucks allowing axial oscillation of the tool bit
    • B25D17/084—Rotating chucks or sockets
    • B25D17/088—Rotating chucks or sockets with radial movable locking elements co-operating with bit shafts specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/02—Percussive tool bits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2217/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D2217/003—Details relating to chucks with radially movable locking elements
    • B25D2217/0034—Details of shank profiles
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    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
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    • Y10T408/907—Tool or Tool with support including detailed shank
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    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/94—Tool-support
    • Y10T408/95—Tool-support with tool-retaining means
    • Y10T408/953—Clamping jaws

Definitions

  • the invention relates to a tool which has a clamping shank for insertion into a tool holder of a hand-held power tool intended for chiselling and / or drilling and / or impact drilling, which is provided with at least three rotary driving grooves of different cross-section, which are used for the axial insertion of rotating drivers of the tool holder in the free end surface of the clamping shank open, and with a locking groove which is closed for receiving a locking body of the tool holder at least at its end adjacent to the end surface of the clamping shank to limit the axial movement of the tool.
  • Tools of this type are known for example from DE-PA 3941646 and DE-PA 4141846. Due to the different cross-sections of the rotary drivers, these tools are designed such that they can only be inserted into the tool holder in an angular position.
  • the invention has for its object to design tools according to the type of the main claim so that the clamping shaft is less weakened by the necessary rotary driving grooves and the locking groove.
  • the rotary driving grooves or surfaces are arranged in accordance with the size of their radially outward opening surfaces in the order from the largest to the smallest opening surface and the locking groove the rotary driving grooves with the largest and smallest Opening area is adjacent. It is advantageous here if the rotary driving grooves or surfaces are arranged in the direction of rotation, according to the size of their radially outward opening surfaces, in the order from the largest to the smallest opening surface. This is advantageous because the flanks of the rotary driving grooves leading in the direction of rotation are also the flanks loaded by the drilling torque.
  • a perpendicular bisector erected on the secant of the locking groove forms an angle greater than 90 ° with the perpendicular bisector erected on the secant of the largest driving surface leading it in the direction of rotation of the tool.
  • the locking groove and rotary driving grooves are arranged on the clamping shaft in such a way that the edge surfaces remaining between them are of the same size, a further reduction in the stress peaks and thus the risk of breakage is achieved.
  • This is also served by the convex design of the bottom surfaces of the rotary driving grooves, since this increases the cross-sectional area of the clamping shaft without reducing the contact area between the rotating driver flanks and the rotary driving groove flanks, which is decisive for the transmission of the torque.
  • the rotary driving grooves of the largest and smallest opening area are diametrically opposed to one another and preferably a third rotary driving groove is arranged at an angle of 90 ° to them.
  • the locking groove and the opposing rotary driving groove have cross-sectional shapes which: Locking bodies of the same size are designed to accommodate mirror images.
  • the cross section of a locking groove is usually part of a circle. From the point of view of wear and fatigue it has been shown that other cross-sectional shapes have advantages.
  • the rotary driving grooves are advantageously made significantly longer than the locking groove.
  • the invention therefore also relates to a tool holder for striking and / or drilling tools with at least three rotary drivers, which are provided for the axial insertion into rotary driving grooves of tools, and with a locking body, which is provided for radial insertion into a locking groove of the tool.
  • the invention is also based on the object of designing the tool holder in such a way that the load it exerts on the tool is minimized, in addition the wear in the tool holder is to be reduced and the inevitable wear is distributed uniformly.
  • an intermediate perpendicular created on the secant of the opening surface of the recess facing the tool for the locking body forms an angle greater than 90 ° with the intermediate perpendicular established on the secant of the largest rotary driver.
  • the angle determined in the same way between the locking body and the adjacent smaller rotary driver is less than 90 °.
  • the rotary drivers are arranged approximately at right angles to one another, since a uniform contact pattern is then achieved under load.
  • the in the FIG. 1 and 2 shown clamping shaft 11 has a locking groove 12 and three rotary driving grooves 13, 14, 15.
  • the direction of rotation during drilling is shown in FIG. 2 indicated by an arrow.
  • the rotary driving grooves 13, 14, 15 are arranged in the direction of rotation according to the size of their radial opening area from the locking groove 12 so that this opening area becomes smaller.
  • the locking groove 12 is located between the largest rotary driving groove 13 and the smallest rotating driving groove 15.
  • the edge surfaces 17, 18, 19, 20 of the clamping shaft 11 between the grooves 12, 13, 14, 15 are approximately the same size. As shown in FIG.
  • the rotary driving grooves 13, 14, 15 open into the free end surface 16 of the clamping shaft, so that the tool shaft can be inserted axially into a tool holder which has strip-shaped rotary drivers adapted to the grooves 13, 14, 15. It is obvious that despite the very differently sized rotary driving grooves, which are due to the fact that the tool should only be inserted into the tool holder in one position, the arrangement of the rotating driving grooves and the locking groove described above result in a favorable distribution of the stresses occurring due to the even distribution the cross-sectional area is achieved.
  • the in the FIG. 3 and 4 shown clamping shaft has the three rotational driving grooves 23, 24, 25 arranged at right angles to each other.
  • the locking groove 22 is arranged to the largest rotary driving groove 23 at an angle ⁇ greater than 90 °. With the smallest rotary driving groove 25, the locking groove 22 forms an angle ⁇ of less than 90 °. This results in a better division of the cross-sectional area.
  • the two locking bodies 27 and 28 of the best-selling heavy rotary hammer are indicated by dashed lines and shown that the tool according to the invention can also be used in this hammer drill machine in that the cross-sectional shape 30 of the locking groove 22 and the cross-sectional shape 31 of the rotary driving groove 24 are designed accordingly. Due to the right-angled arrangement of the rotary driving grooves, the one in FIG. 4 shown clamping shank particularly good for mechanical production.
  • the bottom surface 29 of the locking groove 23 is convexly curved and thereby increases the cross-sectional area.
  • FIG. 5 and 6 illustrated embodiment differs from the embodiment in FIG. 3 and 4 in that the rotary driving groove 35 has a larger radial opening area and is asymmetrical.
  • the rectangular coordinate axes in FIG. 6 divide the opening areas of the rotary driving grooves into sections, the sections 37, 38, 39 which advance in the direction of rotation relative to the coordinate axes becoming smaller as seen from the locking groove.
  • FIG. 7 shows the tool holder 40 of a rotary hammer in cross section. It has the rotary drivers 43, 44, 45 adapted to the rotary driving grooves 23, 24, 25 of the tool.
  • the locking body 49 is guided in the recess 41 of the tool holder 40 and engages in the locking groove 22 of the tool.
  • the locking body is offset by an angle ⁇ , which is greater than 90 °, with respect to the larger rotary driver 43 and an angle ⁇ , which is less than 90 °, with respect to the smallest rotary driver 45.
  • the foot cross sections 46, 47, 48 of the rotary drivers 43, 44, 45 are smaller as seen from the locking body 49.
  • the tools and tool holders according to the invention reduce wear and tear in a surprisingly simple manner Fatigue problems. There are no additional costs compared to the tools of the generic term. It can be produced on existing manufacturing facilities.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The clamping shank 11 of a tool for impact drilling or chiselling has at least three rotary driving grooves 13, 14, 15 and at least one locking groove 12. The rotary driving grooves 13, 14, 15 lead into the free end face 16 of the clamping shank 11 in order to be able to axially insert the rotary drivers of a tool chuck into the rotary driving grooves 13, 14, 15. The locking groove 12 is closed at the end which is adjacent to the free end face 16 in order to prevent the tool from being thrown out by the engagement of a locking body of the chuck. In order to significantly reduce the wear on tool shank and tool chuck, the rotary driving grooves 13, 14, 15 are arranged according to the size of their opening areas (arranged radially outwards) in the sequence of the largest to the smallest opening area, and the locking groove 12 is arranged adjacent to the rotary driving grooves 13, 15 with the largest and smallest opening area. For the same reason, the rotary drivers in a chuck according to the invention are arranged according to the size of their base cross-sections in the sequence of the largest to the smallest base cross-section, and the locking body is arranged adjacent to the rotary drivers with the largest and the smallest base cross-sections. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, das zum Einsetzen in eine Werkzeugaufnahme einer für das Meißeln und/oder Bohren und/oder Schlagbohren vorgesehenen Handwerkzeugmaschine einen Einspannschaft aufweist, der versehen ist mit mindestens drei Drehmitnahmenuten unterschiedlichen Querschnittes, die für das axiale Einführen von Drehmitnehmern der Werkzeugaufnahme in die freie Endfläche des Einspannschaftes münden, und mit einer Verriegelungsnut, die für die Aufnahme eines Verriegelungskörpers der Werkzeugaufnahme mindestens an ihren der Endfläche des Einspannschaftes benachbarten Ende zur Begrenzung der Axialbewegung des Werkzeuges geschlossen ist. Werkzeuge dieser Art sind beispielsweise durch die DE-PA 3941646 und die DE-PA 4141846 bekannt. Diese Werkzeuge sind durch die unterschiedlichen Querschnitte der Drehmitnehmer so ausgebildet, daß sie nur in einer Winkelstellung in die Werkzeugaufnahme eingeführt werden können.The invention relates to a tool which has a clamping shank for insertion into a tool holder of a hand-held power tool intended for chiselling and / or drilling and / or impact drilling, which is provided with at least three rotary driving grooves of different cross-section, which are used for the axial insertion of rotating drivers of the tool holder in the free end surface of the clamping shank open, and with a locking groove which is closed for receiving a locking body of the tool holder at least at its end adjacent to the end surface of the clamping shank to limit the axial movement of the tool. Tools of this type are known for example from DE-PA 3941646 and DE-PA 4141846. Due to the different cross-sections of the rotary drivers, these tools are designed such that they can only be inserted into the tool holder in an angular position.

Als nachteilig hat sich jedoch herausgestellt, daß bei derartigen Werkzeugen die zwischen der Verriegelungsnut und den Drehmitnahmenuten verbleibende Randfläche des Einspannschaftes sehr unterschiedlich groß ist. Durch den rauhen Baustellenbetrieb tritt aber nach längerem Gebrauch des Werkzeuges ein Ausschlagen der Nuten ein, so daß aufgrund der verbleibenden Restwandstärke zwischen den Nuten von diesen Stellen aus die beim Schlagen entstehenden Spannungsspitzen zu Dauerbrüchen führen.It has been found to be disadvantageous, however, that the edge surface of the clamping shank remaining between the locking groove and the rotary driving grooves is very different in size with such tools. The rough construction site operation causes the grooves to knock out after prolonged use of the tool, so that due to the remaining wall thickness between the grooves, the stress peaks that occur during impact lead to permanent breaks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Werkzeuge nach der Gattung des Hauptanspruches so auszubilden, daß der Einspannschaft durch die notwendigen Drehmitnahmenuten und die Verriegelungsnut weniger geschwächt wird.The invention has for its object to design tools according to the type of the main claim so that the clamping shaft is less weakened by the necessary rotary driving grooves and the locking groove.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einem eingangs genannten Werkzeug dadurch gelöst, daß die Drehmitnahmenuten oder -flächen entsprechend der Größe ihrer radial nach außen angeordneten Öffnungsflächen in der Reihenfolge von der größten zur kleinsten Öffnungsfläche hin angeordnet sind und die Verriegelungsnut den Drehmitnahmenuten mit größter und kleinster Öffnungsfläche benachbart ist. Vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Drehmitnahmenuten oder -flächen in Drehrichtung gerechnet entsprechend der Größe ihrer radial nach außen angeordneten Öffnungsflächen in der Reihenfolge von der größten zur kleinsten Öffnungsfläche hin angeordnet sind. Dies ist deswegen von Vorteil, da die in Drehrichtung voreilenden Flanken der Drehmitnahmenuten auch die durch das Bohrmoment belasteten Flanken sind. In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung bildet eine auf der Sekante der Verriegelungsnut errichtete Mittelsenkrechte mit der auf der Sekante der ihr in Drehrichtung des Werkzeuges voreilenden Drehmitnahmenut größter Öffnungsfläche errichteten Mittelsenkrechten einen Winkel größer 90°. Durch diese verschiedenen Ausbildungen wird die zwischen den Nuten verbleibende äußere Fläche des Einspannschaftes gleichmäßiger als bisher unterteilt und die Spannungsspitzen beim Schlagbohren und Meißeln reduziert.This object is achieved according to the invention in a tool mentioned at the outset in that the rotary driving grooves or surfaces are arranged in accordance with the size of their radially outward opening surfaces in the order from the largest to the smallest opening surface and the locking groove the rotary driving grooves with the largest and smallest Opening area is adjacent. It is advantageous here if the rotary driving grooves or surfaces are arranged in the direction of rotation, according to the size of their radially outward opening surfaces, in the order from the largest to the smallest opening surface. This is advantageous because the flanks of the rotary driving grooves leading in the direction of rotation are also the flanks loaded by the drilling torque. In a further advantageous embodiment, a perpendicular bisector erected on the secant of the locking groove forms an angle greater than 90 ° with the perpendicular bisector erected on the secant of the largest driving surface leading it in the direction of rotation of the tool. Through these different designs, the outer surface of the clamping shank remaining between the grooves is divided more evenly than before and the stress peaks during impact drilling and chiseling are reduced.

Werden Verriegelungsnut und Drehmitnahmenuten so auf dem Einspannschaft angeordnet, daß die zwischen ihnen jeweils verbleibenden Randflächen gleich groß sind, so wird eine weitere Reduktion der Spannungsspitzen und damit der Bruchgefahr erreicht. Dem dient auch die konvexe Ausbildung der Bodenflächen der Drehmitnahmenuten, da dadurch die Querschnittsfläche des Einspannschaftes vergrößert wird, ohne daß dabei die Kontaktfläche zwischen Drehmitnehmerflanken und Drehmitnahmenutenflanken, die für die Übertragung des Drehmoments entscheidend ist, verkleinert wird.If the locking groove and rotary driving grooves are arranged on the clamping shaft in such a way that the edge surfaces remaining between them are of the same size, a further reduction in the stress peaks and thus the risk of breakage is achieved. This is also served by the convex design of the bottom surfaces of the rotary driving grooves, since this increases the cross-sectional area of the clamping shaft without reducing the contact area between the rotating driver flanks and the rotary driving groove flanks, which is decisive for the transmission of the torque.

Für eine kostengünstige Fertigung der Werkzeuge auf vorhandenen Produktionsautomaten ist es vorteilhaft, wenn die Drehmitnahmenuten größter und kleinster Öffnungsfläche einander diametral gegenüberliegen und vorzugsweise eine dritte Drehmitnahmenut zu diesen unter einem Winkel von 90° angeordnet ist.For cost-effective production of the tools on existing production machines, it is advantageous if the rotary driving grooves of the largest and smallest opening area are diametrically opposed to one another and preferably a third rotary driving groove is arranged at an angle of 90 ° to them.

Es kann durch technische Gründe, die ihre Ursache in der Werkzeugaufnahme haben, notwendig werden, den Fußquerschitt des kleineren Drehmitnehmers, der der Verriegelungsnut benachbart ist, aus Verschleißgründen zu verstärken. Dies kann dazu führen, daß die radiale Öffnungsfläche der kleineren an die Verriegelungsnut angrenzenden Drehmitnahmenut dadurch größer wird als die radiale Öffnungsfläche der dieser Drehmitnahmenut benachbarten Drehmitnahmenut. Hier liegt dann keine Verletzung der erfindungsgemäßen Lehre vor, wenn von dem Mittelpunkt des Einspannschaftquerschnitts ausgehende, rechtwinklige Koordinatenachsen die radialen Öffnungsflächen von drei Drehmitnahmenuten bzw. -flächen in Öffnungsflächenabschnitte unterteilen und, von der Verriegelungsnut gesehen, die radialen Öffnungsflächenabschnitte, welche in Drehrichtung vor der jeweiligen teilenden Koordinatenachse liegen, kleiner werden. Das heißt, es ist bei dem Erfindungsgedanken vor allem auf die durch das Bohrmoment belasteten Flanken bzw. Flächen der Drehmitnahmenuten abzustellen und auf deren optimale Anordnung.For technical reasons, which are due to the tool holder, it may be necessary to reinforce the foot cross section of the smaller rotary driver, which is adjacent to the locking groove, for reasons of wear. This can result in the radial opening area of the smaller rotary driving groove adjoining the locking groove becoming larger than the radial opening area of the rotating driving groove adjacent to this rotating driving groove. Here there is no violation of the teaching according to the invention if, starting from the center point of the clamping shank cross-section, right-angled coordinate axes divide the radial opening surfaces of three rotary driving grooves or surfaces into opening surface sections and, viewed from the locking groove, the radial opening surface sections which are in the direction of rotation before the respective one dividing coordinate axis, become smaller. This means that the idea of the invention is based above all on the flanks or surfaces of the rotary driving grooves which are loaded by the drilling torque and on their optimal arrangement.

Um zu ermöglichen, daß erfindungsgemäße Werkzeuge auch in dem bisher meistverkauften schweren Bohrhammer, der eine Werkzeugaufnahme mit zwei diametral gegenüberliegenden Verriegelungskörpern in Form zylindrischer Walzen aufweist, eingesetzt werden können, weisen bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform die Verriegelungsnut und die ihr gegenüberliegende Drehmitnahmenut Querschnittsformen auf, die zur Aufnahme spiegelbildlich angeordneter, gleich großer Verriegelungskörper ausgebildet sind. Üblicherweise ist der Querschnitt einer Verriegelungsnut Teil eines Kreises. Unter Verschleiß- und Dauerbruch-Gesichtspunkten hat sich gezeigt, daß andere Querschnittsformen Vorteile haben.In order to enable tools according to the invention to be used in the previously best-selling heavy hammer drill, which has a tool holder with two diametrically opposed locking bodies in the form of cylindrical rollers, in a further advantageous embodiment the locking groove and the opposing rotary driving groove have cross-sectional shapes which: Locking bodies of the same size are designed to accommodate mirror images. The cross section of a locking groove is usually part of a circle. From the point of view of wear and fatigue it has been shown that other cross-sectional shapes have advantages.

Da beim Schlagbohren die Belastungsspitzen sich aus der Überlagerung von Drehmoment und Schlagbeanspruchung ergeben, werden vorteilhafterweise die Drehmitnahmenuten deutlich länger als die Verriegelungsnut ausgebildet.Since the impact peaks during impact drilling result from the superimposition of torque and impact stress, the rotary driving grooves are advantageously made significantly longer than the locking groove.

Da das erfindungsgemäße Werkzeug eine entsprechend angepaßte Werkzeugaufnahme zur Verwirklichung der Vorteile benötigt, bezieht sich die Erfindung daher auch auf eine Werkzeugaufnahme für schlagende und/oder bohrende Werkzeuge mit mindestens drei Drehmitnehmern, die für das axiale Einführen in Drehmitnahmenuten von Werkzeugen vorgesehen sind, und mit einem Verriegelungskörper, der zum radialen Einführen in eine Verriegelungsnut des Werkzeuges vorgesehen ist. Der Erfindung liegt auch hier die Aufgabe zugrunde, die Werkzeugaufnahme so auszubilden, daß die von ihr auf das Werkzeug ausgehende Belastung minimiert wird, zusätzlich soll der Verschleiß in der Werkzeugaufnahme reduziert und der unvermeidliche Verschleiß gleichmäßig verteilt werden.Since the tool according to the invention requires a correspondingly adapted tool holder for realizing the advantages, the invention therefore also relates to a tool holder for striking and / or drilling tools with at least three rotary drivers, which are provided for the axial insertion into rotary driving grooves of tools, and with a locking body, which is provided for radial insertion into a locking groove of the tool. The invention is also based on the object of designing the tool holder in such a way that the load it exerts on the tool is minimized, in addition the wear in the tool holder is to be reduced and the inevitable wear is distributed uniformly.

Diese Aufgabe ist bei der o. g. Werkzeugaufnahme gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Drehmitnehmer vorzugsweise in Drehrichtung gerechnet entsprechend der Größe ihrer Fußquerschnitte in der Reihenfolge vom größten zum kleinsten Fußquerschnitt hin angeordnet sind und der Verriegelungskörper den Drehmitnehmern größten und kleinsten Fußquerschnittes benachbart ist.This task is at the o. G. Tool holder according to the invention solved in that the rotary drivers are preferably arranged in the direction of rotation according to the size of their foot cross-sections in the order from the largest to the smallest foot cross-section and the locking body is adjacent to the rotary drivers largest and smallest foot cross-section.

Vorteilhaft ist es, wenn dabei eine auf der Sekante der zum Werkzeug gerichteten Öffnungsfläche der Aussparung für den Verriegelungskörper errichtete Mittelsenkrechte mit der auf der Sekante des größten Drehmitnehmers errichteten Mittelsenkrechten einen Winkel größer 90° bildet. In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist der auf gleiche Weise ermittelte Winkel zwischen dem Verriegelungskörper und dem benachbarten kleineren Drehmitnehmer kleiner als 90°.It is advantageous if an intermediate perpendicular created on the secant of the opening surface of the recess facing the tool for the locking body forms an angle greater than 90 ° with the intermediate perpendicular established on the secant of the largest rotary driver. In a further advantageous embodiment, the angle determined in the same way between the locking body and the adjacent smaller rotary driver is less than 90 °.

Für ein günstigeres Verschleißverhalten in der Bohrung der Werkzeugaufnahme ist es vorteilhaft, wenn die Drehmitnehmer annähernd rechtwinklig zueinander angeordnet sind, da dann unter Belastung ein gleichmäßiges Tragbild erzielt wird.For a more favorable wear behavior in the bore of the tool holder, it is advantageous if the rotary drivers are arranged approximately at right angles to one another, since a uniform contact pattern is then achieved under load.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.Further features of the invention are explained in detail in the following description of exemplary embodiments shown in the drawing.

Es zeigen:

  • FIG. 1, 3, 5:
    Seitenansichten von verschiedenen Ausführungsbeispielen des abgebrochen dargestellten Einspannschaftes von drei verschiedenen Werkzeugen und
  • FIG. 2, 4, 6:
    Querschnitte der Einspannschäfte nach den FIG. 1 bzw. 3, 5.
  • FIG. 7:
    Einen Querschnitt durch eine an einem Bohrhammer befindliche Werkzeugaufnahme für den in dieser Werkzeugaufnahme befindlichen Einspannschaft des Werkzeuges.
Show it:
  • FIG. 1, 3, 5:
    Side views of different embodiments of the clamping shank of three different tools and shown broken
  • FIG. 2, 4, 6:
    Cross sections of the clamping shafts according to FIG. 1 or 3, 5.
  • FIG. 7:
    A cross section through a tool holder located on a hammer drill for the clamping shank of the tool located in this tool holder.

Der in den FIG. 1 und 2 dargestellte Einspannschaft 11 weist eine Verriegelungsnut 12 und drei Drehmitnahmenuten 13, 14, 15 auf. Die Drehrichtung beim Bohren ist in FIG. 2 durch einen Pfeil angedeutet. Die Drehmitnahmenuten 13, 14, 15 sind in Drehrichtung entsprechend der Größe ihrer radialen Öffnungsfläche von der Verriegelungsnut 12 aus gesehen so angeordnet, daß diese Öffnungsfläche kleiner wird. Die Verriegelungsnut 12 befindet sich zwischen der größten Drehmitnahmenut 13 und der kleinsten Drehmitnahmenut 15. Die Randflächen 17, 18, 19, 20 des Einspannschaftes 11 zwischen den Nuten 12, 13, 14, 15 sind annähernd gleich groß. Wie aus FIG. 1 ersichtlich ist, münden die Drehmitnahmenuten 13, 14, 15 in die freie Endfläche 16 des Einspannschaftes, so daß der Werkzeugschaft axial in eine Werkzeugaufnahme einführbar ist, die den Nuten 13, 14, 15 angepaßte leistenförmige Drehmitnehmer aufweist. Es ist offensichtlich, daß trotz der sehr unterschiedlich großen Drehmitnahmenuten, die dadurch bedingt sind, daß das Werkzeug nur in einer Position in die Werkzeugaufnahme eingesetzt werden soll, durch die geschilderte Anordnung der Drehmitnahmenuten und der Verriegelungsnut eine günstige Verteilung der auftretenden Belastungen durch die gleichmäßige Aufteilung der Querschnittsfläche erzielt wird.The in the FIG. 1 and 2 shown clamping shaft 11 has a locking groove 12 and three rotary driving grooves 13, 14, 15. The direction of rotation during drilling is shown in FIG. 2 indicated by an arrow. The rotary driving grooves 13, 14, 15 are arranged in the direction of rotation according to the size of their radial opening area from the locking groove 12 so that this opening area becomes smaller. The locking groove 12 is located between the largest rotary driving groove 13 and the smallest rotating driving groove 15. The edge surfaces 17, 18, 19, 20 of the clamping shaft 11 between the grooves 12, 13, 14, 15 are approximately the same size. As shown in FIG. 1 can be seen, the rotary driving grooves 13, 14, 15 open into the free end surface 16 of the clamping shaft, so that the tool shaft can be inserted axially into a tool holder which has strip-shaped rotary drivers adapted to the grooves 13, 14, 15. It is obvious that despite the very differently sized rotary driving grooves, which are due to the fact that the tool should only be inserted into the tool holder in one position, the arrangement of the rotating driving grooves and the locking groove described above result in a favorable distribution of the stresses occurring due to the even distribution the cross-sectional area is achieved.

Der in den FIG. 3 und 4 dargestellte Einspannschaft weist die drei rechtwinklig zueinander angeordneten Drehmitnahmenuten 23, 24, 25 auf. Die Verriegelungsnut 22 ist zu der größten Drehmitnahmenut 23 unter einem Winkel α großer 90° angeordnet. Mit der kleinsten Drehmitnahmenut 25 bildet die Verriegelungsnut 22 einen Winkel β kleiner 90°. Hierdurch wird eine bessere Aufteilung der Querschnittsfläche erzielt.The in the FIG. 3 and 4 shown clamping shaft has the three rotational driving grooves 23, 24, 25 arranged at right angles to each other. The locking groove 22 is arranged to the largest rotary driving groove 23 at an angle α greater than 90 °. With the smallest rotary driving groove 25, the locking groove 22 forms an angle β of less than 90 °. This results in a better division of the cross-sectional area.

In FIG. 4 sind die beiden Verriegelungskörper 27 und 28 des meistverkauften schweren Bohrhammers gestrichelt angedeutet und gezeigt, daß das erfindungsgemäße Werkzeug auch in dieser Bohrhammermaschine dadurch eingesetzt werden kann, daß die Querschnittsform 30 der Verriegelungsnut 22 und die Querschnittsform 31 der Drehmitnahmenut 24 entsprechend ausgebildet sind. Aufgrund der rechtwinkligen Anordnung der Drehmitnahmenuten eignet sich der in FIG. 4 dargestellte Einspannschaft besonders gut für die mechanische Fertigung. Die Bodenfläche 29 der Verriegelungsnut 23 ist konvex gewölbt und vergrößert dadurch die Querschnittsfläche.In FIG. 4, the two locking bodies 27 and 28 of the best-selling heavy rotary hammer are indicated by dashed lines and shown that the tool according to the invention can also be used in this hammer drill machine in that the cross-sectional shape 30 of the locking groove 22 and the cross-sectional shape 31 of the rotary driving groove 24 are designed accordingly. Due to the right-angled arrangement of the rotary driving grooves, the one in FIG. 4 shown clamping shank particularly good for mechanical production. The bottom surface 29 of the locking groove 23 is convexly curved and thereby increases the cross-sectional area.

Das in FIG. 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel in FIG. 3 und 4 dadurch, daß die Drehmitnahmenut 35 eine größere radiale Öffnungsfläche aufweist und unsymmetrisch ausgebildet ist. Die rechtwinkligen Koordinatenachsen in FIG. 6 unterteilen die Öffnungsflächen der Drehmitnahmenuten in Abschnitte, wobei die gegenüber den Koordinatenachsen in Drehrichtung voreilenden Abschnitte 37, 38, 39 von der Verriegelungsnut aus gesehen kleiner werden.The in FIG. 5 and 6 illustrated embodiment differs from the embodiment in FIG. 3 and 4 in that the rotary driving groove 35 has a larger radial opening area and is asymmetrical. The rectangular coordinate axes in FIG. 6 divide the opening areas of the rotary driving grooves into sections, the sections 37, 38, 39 which advance in the direction of rotation relative to the coordinate axes becoming smaller as seen from the locking groove.

In FIG. 7 ist die Werkzeugaufnahme 40 eines Bohrhammers im Querschnitt dargestellt. Sie weist die den Drehmitnahmenuten 23, 24, 25 des Werkzeuges angepaßten Drehmitnehmer 43, 44, 45 auf. Der Verriegelungskörper 49 ist in der Aussparung 41 der Werkzeugaufnahme 40 geführt und greift in die Verriegelungsnut 22 des Werkzeuges ein. In dem Ausführungsbeispiel ist der Verriegelungskörper um einen Winkel α , der größer als 90° ist, gegenüber dem größeren Drehmitnehmer 43 und einem Winkel β , der kleiner 90° ist, gegenüber dem kleinsten Drehmitnehmer 45 versetzt. Die Fußquerschnitte 46, 47, 48 der Drehmitnehmer 43, 44, 45 werden von dem Verriegelungskörper 49 aus gesehen kleiner.In FIG. 7 shows the tool holder 40 of a rotary hammer in cross section. It has the rotary drivers 43, 44, 45 adapted to the rotary driving grooves 23, 24, 25 of the tool. The locking body 49 is guided in the recess 41 of the tool holder 40 and engages in the locking groove 22 of the tool. In the exemplary embodiment, the locking body is offset by an angle α, which is greater than 90 °, with respect to the larger rotary driver 43 and an angle β, which is less than 90 °, with respect to the smallest rotary driver 45. The foot cross sections 46, 47, 48 of the rotary drivers 43, 44, 45 are smaller as seen from the locking body 49.

Die erfindungsgemäßen Werkzeuge und Werkzeugaufnahmen reduzieren in überraschend einfacher Weise Verschleiß- und Dauerbruchprobleme. Mehrkosten entstehen gegenüber den Werkzeugen des Gattungsbegriffes nicht. Es kann auf vorhandenen Fertigungseinrichtungen produziert werden.The tools and tool holders according to the invention reduce wear and tear in a surprisingly simple manner Fatigue problems. There are no additional costs compared to the tools of the generic term. It can be produced on existing manufacturing facilities.

Die vorstehende Beschreibung und die Zeichnung beschränken sich nur auf die Angabe von Merkmalen, die für die beispielhafte Verkörperung der Erfindung wesentlich sind. Soweit die Merkmale der Erfindung in der Beschreibung und in der Zeichnung offenbart und in den Ansprüchen nicht genannt sind, dienen sie erforderlichenfalls auch zur Bestimmung des Gegenstandes der Erfindung. Basierend auf der Erfindungsidee sind weitere, hier nicht beschriebene und gezeichnete Ausführungsformen möglich. Dies betrifft insbesondere auch die Querschnittsform der Drehmitnahmenuten, bei denen diese beispielsweise als Flächen oder als Teile von Kreisen ausgeführt werden können. Entsprechendes gilt auch für die Querschnittsform der Verriegelungsnut.The above description and the drawing are limited to the specification of features which are essential for the exemplary embodiment of the invention. Insofar as the features of the invention are disclosed in the description and in the drawing and are not mentioned in the claims, they also serve, if necessary, to determine the object of the invention. Based on the idea of the invention, further embodiments not described and drawn here are possible. This also applies in particular to the cross-sectional shape of the rotary driving grooves, in which they can be designed, for example, as surfaces or as parts of circles. The same applies to the cross-sectional shape of the locking groove.

Claims (16)

Werkzeug, das zum Einsetzen in eine Werkzeugaufnahme einer für das Meißeln und/oder Bohren und/oder Schlagbohren vorgesehenen Handwerkzeugmaschine einen Einspannschaft aufweist, der versehen ist mit mindestens drei Drehmitnahmenuten oder -flächen (13, 14, 15, 23, 24, 25, 35) unterschiedlicher Querschnitte, die für das axiale Einführen von Drehmitnehmern der Werkzeugaufnahme in die freie Endfläche (16) des Einspannschaftes (11) münden, und mit einer Verriegelungsnut bzw. -fläche (12, 22), die für die Aufnahme eines Verriegelungskörpers (49) der Werkzeugaufnahme (40) mindestens an ihrem der Endfläche (16) des Einspannschaftes (11) benachbarten Ende zur Begrenzung der Axialbewegung des Werkzeuges geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmitnahmenuten oder -flächen (13, 14, 15, 23, 24, 25, 35) entsprechend der Größe ihrer radial nach außen angeordneten Öffnungsflächen in der Reihenfolge von der größten zur kleinsten Öffnungsfläche hin angeordnet sind und die Verriegelungsnut bzw. -fläche (12, 22) den Drehmitnahmenuten (13, 15, 23, 25) mit größter und kleinster Öffnungsfläche benachbart ist.Tool which has a clamping shank for insertion into a tool holder of a hand-held machine tool intended for chiselling and / or drilling and / or impact drilling, which is provided with at least three rotary driving grooves or surfaces (13, 14, 15, 23, 24, 25, 35 ) of different cross-sections which open into the free end surface (16) of the clamping shank (11) for the axial insertion of rotary drivers of the tool holder, and with a locking groove or surface (12, 22) which is used for receiving a locking body (49) the tool holder (40) is closed at least at its end adjacent to the end surface (16) of the clamping shank (11) to limit the axial movement of the tool, characterized in that the rotary driving grooves or surfaces (13, 14, 15, 23, 24, 25 , 35) are arranged according to the size of their radially outward opening areas in the order from the largest to the smallest opening area, and d he locking groove or surface (12, 22) is adjacent to the rotary driving grooves (13, 15, 23, 25) with the largest and smallest opening area. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmitnahmenuten oder -flächen (13, 14, 15, 23, 24, 25, 35) in Drehrichtung gerechnet entsprechend der Größe ihre radial nach außen angeordneten Öffnungsflächen in der Reihenfolge von der größten zur kleinsten Öffnungsfläche hin angeordnet sind.Tool according to claim 1, characterized in that the rotary driving grooves or surfaces (13, 14, 15, 23, 24, 25, 35) calculated in the direction of rotation according to the size of their radially outward opening surfaces in the order from the largest to the smallest opening surface are arranged. Werkzeuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf der Sekante der Verriegelungsnut bzw. -fläche (22) errichtete Mittelsenkrechte mit der auf der Sekante der Drehmitnahmenut bzw. -fläche größter Öffnungsfläche (23) errichteten Mittelsenkrechten einen Winkel α größer 90° bildet.Tools according to claim 1 or 2, characterized in that an intermediate perpendicular created on the secant of the locking groove or surface (22) forms an angle α greater than 90 ° with the intermediate vertical created on the secant of the rotary driving groove or surface of the largest opening surface (23) forms. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelsenkrechten auf den Sekanten der Verriegelungsnut bzw. -fläche (22) und der Drehmitnahmenut bzw. -fläche kleinster radialer Öffnungsfläche (25) einen Winkel β kleiner 90° bilden.Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the central perpendicular to the secants of the locking groove or surface (22) and the rotary driving groove or surface of the smallest radial opening area (25) form an angle β less than 90 °. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Randflächen (17-20) des Einspannschaftes zwischen den Nuten bzw. Flächen (12-15, 22-25) annähernd, vorzugsweise jedoch genau gleich groß sind.Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the edge surfaces (17-20) of the clamping shank between the grooves or surfaces (12-15, 22-25) are approximately, but preferably exactly the same size. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Drehmitnahmenut größter Öffnungsfläche (13, 23), vorzugsweise alle Drehmitnahmenuten (13, 14, 15, 23, 24, 25, 35), eine konvex gewölbte Bodenfläche (29) aufweisen.Tool according to one of the preceding claims, characterized in that at least the rotary driving groove with the largest opening area (13, 23), preferably all rotating driving grooves (13, 14, 15, 23, 24, 25, 35), have a convexly curved bottom surface (29). Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmitnahmenut bzw. -fläche größter Öffnungsfläche (23) und die Drehmitnahmenut bzw. - fläche kleinster Öffnungsfläche (25) einander annähernd, vorzugsweise genau, diametral gegenüberliegen und eine dritte Drehmitnahmenut bzw. -fläche (24) zwischen beiden unter einem Winkel von annähernd 90° angeordnet ist.Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the rotary driving groove or surface of the largest opening area (23) and the rotating driving groove or surface of the smallest opening area (25) are approximately, preferably exactly, diametrically opposite one another and a third rotating driving groove or surface (24) is arranged between the two at an angle of approximately 90 °. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß von dem Mittelpunkt des Einspannschaftquerschnittes ausgehende rechtwinklige Koordinatenachsen die radialen Öffnungsflächen von drei Drehmitnahmenuten bzw. -flächen in Öffnungsflächenabschnitte so unterteilen, daß von der Verriegelungsnut bzw. -fläche gesehen die radialen Öffnungsflächenabschnitte (37, 38, 39), welche in Drehrichtung vor der jeweiligen teilenden Koordinatenachse liegen, kleiner werden.Tool according to one of the preceding claims, characterized in that starting from the center point of the clamping shank cross-section, right-angled coordinate axes are the radial opening surfaces of three rotary driving grooves Subdivide or areas into opening area sections so that, seen from the locking groove or area, the radial opening area sections (37, 38, 39), which lie in the direction of rotation in front of the respective dividing coordinate axis, become smaller. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsnut bzw. -fläche (22) und die ihr gegenüberliegende Drehmitnahmenut bzw. -fläche (24) Querschnittsformen (30, 31) aufweisen, die zur Aufnahme spiegelbildlich angeordneter, gleich großer Verriegelungskörper (27, 28) ausgebildet sind.Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the locking groove or surface (22) and the rotary driving groove or surface (24) opposite it have cross-sectional shapes (30, 31) which, for receiving mirror-image arranged, locking bodies of the same size ( 27, 28) are formed. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsnut bzw. -fläche (22) eine Querschnittsform (30) aufweist, die nicht Teil eines Kreises ist.Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the locking groove or surface (22) has a cross-sectional shape (30) which is not part of a circle. Werkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Werkzeuglängenachse die axiale Erstreckung aller Drehmitnahmenuten bzw. -flächesn (13, 14, 15, 23, 24, 25, 35) größer ist als die der Verriegelungsnut bzw. - fläche (12, 22).Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the axial extent of all the rotary driving grooves or surfaces (13, 14, 15, 23, 24, 25, 35) in the tool length axis is greater than that of the locking groove or surface (12, 22). Werkzeugaufnahme für schlagende und/oder bohrende Werkzeuge mit mindestens drei Drehmitnehmern (43, 44, 45), die für das axiale Einführen in Drehmitnahmenuten (23, 24, 25) von Werkzeugen vorgesehen sind, und mit einem Verriegelungskörper (49), der zum radialen Einführen in eine Verriegelungsnut (22) des Werkzeuges vorgesehen und in einer Aussparung (41) der Werkzeugaufnahme (40) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmitnehmer (43, 44, 45) vorzugsweise in Drehrichtung gerechnet entsprechend der Größe ihrer Fußquerschnitte (46, 47, 48) in der Reihenfolge vom größten zum kleinsten Fußquerschnitt (46, 47, 48) hin angeordnet sind und der Verriegelungskörper (49) den Drehmitnehmern (43, 45) größten und kleinsten Fußquerschnittes (46, 48) benachbart ist.Tool holder for percussive and / or drilling tools with at least three rotary drivers (43, 44, 45), which are intended for axial insertion into rotary driver grooves (23, 24, 25) of tools, and with a locking body (49) that is used for radial It is inserted into a locking groove (22) of the tool and is guided in a recess (41) in the tool holder (40), characterized in that the rotary drivers (43, 44, 45) are preferably calculated in the direction of rotation according to the size of their foot cross sections (46, 47, 48) are arranged in the order from the largest to the smallest foot cross section (46, 47, 48) and the locking body (49) is adjacent to the rotary drivers (43, 45) largest and smallest foot cross section (46, 48). Werkzeugaufnahme nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf der Sekante der zum Werkzeug gerichteten Öffnungsfläches der Aussparung (41) für den Verriegelungskörper (49) errichtete Mittelsenkrechte mit der auf der Sekante des größten Drehmitnehmers (43) errichteten Mittelsenkrechten einen Winkel größer 90° bildet.Tool holder according to claim 12, characterized in that a perpendicular bisector set up on the secant of the opening surface of the recess (41) for the locking body (49) facing the tool forms an angle greater than 90 ° with the perpendicular bisector erected on the secant of the largest rotary driver (43) . Werkzeugaufnahme nach einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungskörper (49) dem kleinsten Drehmitnehmer (45) benachbart ist und daß eine auf der Sekante der zum Werkzeug gerichteten Öffnungsfläche der Aussparung (41) für den Verriegelungskörper (49) errichtete Mittelsenkrechte mit der auf der Sekante des kleinsten Drehmitnehmers (45) errichteten Mittelsenkrechten einen Winkel β kleiner 90° bildet.Tool holder according to one of claims 12 and 13, characterized in that the locking body (49) is adjacent to the smallest rotary driver (45) and in that a vertical bisection established for the locking body (49) on the secant of the opening surface of the recess directed towards the tool for the locking body (49) forms an angle β of less than 90 ° with the central perpendicular created on the secant of the smallest rotary driver (45). Werkzeugaufnahme nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmitnehmer größten Querschnittes (43) und die Drehmitnehmer kleinsten Querschnittes (45) einander wenigstens annähernd diametral gegenüberliegen und ein dritter Drehmitnehmer (44) zwischen beiden unter einem Winkel von annähernd 90° angeordnet ist.Tool holder according to one of claims 12 to 14, characterized in that the rotary drivers of the largest cross-section (43) and the rotary drivers of the smallest cross-section (45) are at least approximately diametrically opposite one another and a third rotary driver (44) is arranged between them at an angle of approximately 90 ° is. Werkzeugaufnahme nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Werkzeug zugewandte Teil des Verriegelungskörpers (49) eine Querschnittsform hat, die nicht Teil eines Kreises ist.Tool holder according to one of claims 12 to 15, characterized in that the part of the locking body (49) facing the tool has a cross-sectional shape which is not part of a circle.
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