EP1536925A2 - Werkzeug und werkzeughalter für eine handwerkzeugmaschine - Google Patents

Werkzeug und werkzeughalter für eine handwerkzeugmaschine

Info

Publication number
EP1536925A2
EP1536925A2 EP03750292A EP03750292A EP1536925A2 EP 1536925 A2 EP1536925 A2 EP 1536925A2 EP 03750292 A EP03750292 A EP 03750292A EP 03750292 A EP03750292 A EP 03750292A EP 1536925 A2 EP1536925 A2 EP 1536925A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
section
tool
tool holder
cross
locking means
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.)
Withdrawn
Application number
EP03750292A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Otto Baumann
Dietmar Saur
Michael Knuth
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1536925A2 publication Critical patent/EP1536925A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B25D17/08—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
    • 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
    • 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
    • B25D2217/0038—Locking members of special shape
    • B25D2217/0042—Ball-shaped locking members
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/89—Tool or Tool with support
    • Y10T408/907—Tool or Tool with support including detailed shank

Definitions

  • the present invention relates to a tool and a tool holder for a
  • the shaft of the tool 2 having axially successively arranged sections with different cross-sectional sizes, which form contact surfaces for corresponding sections in the tool holder, the first section with the smaller cross-section having rotary driving means and means for axial locking, which are provided with corresponding means in the tool holder Rotational entrainment and for the axial locking of the tool can be brought into operative connection, the rotational entrainment and locking means being arranged parallel to one another in the axial direction of the shank and serially to one another in the shank circumferential direction.
  • a tool holder for a rotary hammer which is driven to rotate and strike.
  • the tool holder has a holding body which is driven in rotation by a machine coupled to the tool holder and into which the shank of a tool can be inserted.
  • rotary driving means which serve to rotate the
  • rotary driving means usually consist of axially extending strips which are arranged in the receiving bore of the receiving body and which engage in grooves which are embedded in the shank of the tool. Furthermore, there are locking means in the tool holder, which cause the tool shank in axial
  • Usual locking means consist of at least one locking ball, which is arranged in an opening in the receiving body of the tool body and can be inserted into a recess embedded in the shank of the tool. In the locking position, the locking ball is covered radially on the outside by a locking sleeve. The locking sleeve is axially displaceably mounted on the receiving body.
  • the locking sleeve can be guided axially in the direction of insertion of the tool against the force of a prestressed spring into an unlocking position by means of an actuating sleeve, in which a space in the locking sleeve allows the locking ball to escape radially from the recess in the tool shaft to release the tool.
  • EP 579 577 B1 shows a tool with a shank which has two sections arranged axially one behind the other with different cross-sectional sizes.
  • a tool holder which also emerges from this publication likewise has two sections with different cross-sectional sizes in one
  • Both the sections of the tool shank and the sections of the receiving body are formed in the tool holder in such a way that bearing surfaces located on both sections of the tool holder find corresponding bearing surfaces of the two sections in the receiving body of the tool holder.
  • Tool shank e.g. known from the known SDS-plus insertion systems, rotary driving means and locking means, which come into operative connection with corresponding means for rotating driving and for axially locking the tool when the tool is inserted into the tool holder.
  • rotary driving and locking means are axial
  • the second section with the larger cross section of the shaft follows the locking and rotary driving means in the first section with the smaller cross section at a relatively large distance. This gives the first section a very long length, which also entails a large overall length of the tool shank.
  • the second section with the larger cross section is provided over its entire circumference with a plurality of axially extending grooves, into which corresponding webs engage in the second section of the tool holder. With this geometry of the second section, the highest possible torque transmission from the receiving body of the tool holder to the tool shank is to be achieved.
  • Torque transmission This causes the tool holder to wear in such a way that the receiving opening for the tool in the receiving body expands after a long period of use.
  • the mouth of the receiver is knocked out in a trumpet shape. The consequence of this is that the tool guidance becomes worse.
  • the invention is based on the inclusion of specifying a tool and an associated tool holder of the type mentioned at the outset, which are as compact as possible and are as wear-resistant as possible.
  • the stated object is achieved with the features of claim 1 with respect to the design of the tool in that the distance between the rotary driving and locking means present in the first section of the tool shaft and the cross-sectional jump from the first section to the second section having the larger cross section is shorter than the area of the shaft equipped with the rotary driving and locking means.
  • the stated object is achieved in that the distance between the rotary driving and locking means present in the first section of the tool holder and the cross-sectional jump from the first section to the second section in the tool holder with the larger cross section is shorter than that with the rotating driver and Locking means equipped area of the tool holder.
  • Guidance especially in the mouth area of the receiving body, is improved in that this section has a larger cross section.
  • This larger cross section brings with it a larger contact surface of the tool shank in the second region of the tool holder. This results in a very narrow tool guide, with the result that the wear in the region of the mouth of the receiving body is less severe and that the trumpet-shaped widening of the mouth of the receiving body does not occur so quickly.
  • This more precise tool guidance improves tool concentricity, which means that more precise drilling can be carried out.
  • the rotary driving and / or locking means can end in the first section before the cross-sectional jump to the larger cross-section of the second section or extend beyond the cross-sectional jump into the second section.
  • both sections have the same cross-sectional shapes, at least in the regions forming the contact surfaces.
  • Round cross sections are particularly advantageous. It has a particularly advantageous effect on the tool guide and thus on an exact tool concentricity with very little wear on the receiving body, in particular in its mouth region, if the majority of the second section with the larger cross section has a smooth surface - without incisions or elevations is.
  • the rotary entrainment means and / or the locking means on the tool shank can either be recesses recessed into the support surface of the first section or elevations protruding from the support surface.
  • the rotary driving and locking means are formed in the tool holder.
  • Figure 1 A longitudinal section through a tool holder with inserted therein
  • FIG. 2 a cross section D-D through the tool holder with the tool inserted therein
  • FIG. 3 a longitudinal section through the tool holder with the tool inserted therein, rotated by 90 ° with respect to the illustration in FIG. 1,
  • Figure 4 a side view of a tool shank with a view of a
  • FIG. 5 a longitudinal section through the tool shank
  • Figure 6 a side view of the tool shank with a view of a dome-shaped recess for locking the tool
  • Figure 7 is a perspective view of the tool shank.
  • FIGS. 1 and 3 The two longitudinal sections shown in FIGS. 1 and 3, rotated by 90 ° relative to one another, and the cross section DD shown in FIG. 2 through a tool holder with a tool inserted therein, illustrate the structure and function of the tool holder and the tool.
  • An essential component of the tool holder is a receiving body 1 with a central receiving opening 2, into which the shank 3 of a tool can be inserted.
  • the tool holder is coupled to a hand-held power tool, for example a hammer drill or an impact drill (not shown in the drawing), in such a way that the holder body 1 is driven in rotation by the drive spindle of the hand-held power tool.
  • a firing pin 4 protrudes into the receiving opening 2 of the receiving body 1 and exerts axial impacts on the shank 3 of the tool (e.g. drill or chisel) when the machine is struck.
  • the tool shank 3 must, on the one hand, in the receiving opening 2 of the receiving body
  • the means for axially locking the tool shank 3 have a locking ball 5, which is mounted in the wall of the receiving body 1 so as to be displaceable in the radial direction.
  • the locking ball 5 can partially in the
  • the locking ball 5 is radially covered by a locking ring 7 which radially surrounds the receiving body 1, and this locking ring 7 is encompassed by the locking body 1
  • Actuating sleeve 8 axially displaceable.
  • a spring 9 acts on the locking ring 7 with an axial force in the direction of the locking position, in which the locking ring 7 covers the locking ball 5.
  • a retaining plate 10 is arranged between the spring 9 and the locking ring 7, which axially retracts against the spring force when the shank 3 of the tool is inserted. The locking ring 7 only needs to unlock the
  • FIGS. 1 and 2 show the locking position of the locking ball 5.
  • the locking ball 5 dips through the opening 6 into the receiving opening 2 and into a dome-shaped recess 1 let into the tool shaft 3 1 a.
  • Another, diametrically opposite lying dome-shaped recess 12 makes it possible to insert the tool into the tool holder rotated by 180 ° about its longitudinal axis.
  • the dome-shaped recesses 11, 12 have a certain axial extent, so that an axial movement of the tool in the receiving body 1 is possible in the impact operation of the hand tool.
  • the actuating sleeve 8 is used to move the locking ring 7 against the holding plate 10 and against the spring 9 loading the holding plate 10, so that the locking ball 5 radially outwards from the dome-shaped recess
  • Dodge 11, 12 of the shaft 3 and the tool can be removed from the receiving body 1.
  • the means for rotational driving of the tool on the side of the shaft 3 consist of rotational driving grooves 13, 14 and embedded in it in the axial direction
  • a dust protection cap 17 is placed on the receiving body 1, which surrounds the tool shaft 3 in a form-fitting manner and also produces a form-fit connection with the actuating sleeve 8, so that the tool holder is sealed from the tool side against ingress of dust.
  • the rotary driving and locking means can have different geometries than shown in the previously described Figures 1, 2 and 3.
  • elevations radially projecting from the circumference of the shaft 3 can also be provided, which protrude into corresponding grooves in the receiving opening 2 of the receiving body 1. This would be a reversal between the rotary driving grooves 13, 14 and the rotary driving webs 15,
  • the locking mechanism can also be designed differently.
  • a locking body of some other type can be provided, and accordingly other geometries of the cutouts 11, 12 in the shaft 3 can also be used.
  • the shank 3 of the tool has two sections 18 and 19 arranged one behind the other with different cross-sectional sizes.
  • the first section 18 with the smaller cross section faces the firing pin 4 and the second section 19 with the larger cross section faces the entry opening of the tool holder for the tool.
  • Both sections 18 and 19 of the shank 3 of the tool find corresponding sections 20 and 21 in the receiving body 1 of the tool holder.
  • the first section 20 of the receiving body 1 on the machine side has a smaller cross section of the receiving opening 2 than the second section 21, which lies in the region of the entry opening for the tool.
  • the first sections 18 and 20 of the shank 3 and the receiving body 1 and the second sections 19 and 21 of the shank 3 and the receiving body 1 are matched to one another in terms of their size and shape in such a way that they form mutual contact surfaces and thus an exact guidance of the tool shank 3 in the receiving opening 2 of the
  • the tool shank 3 is given particularly good guidance in the tool holder.
  • the area load which is particularly strong in this area, is distributed over a larger contact area of the second section 19, 21. As a result, there is significantly less wear in the area of the inlet opening of the receiving body 1.
  • FIGS. 4 to 7 the tool shank 3 is shown detached from the tool holder in order to illustrate the geometry of the tool shank 3 again.
  • FIG. 4 shows a side view of the tool shaft 3 with a view of a rotary driving groove 13
  • FIG. 5 shows a longitudinal section A-A through this tool shaft 3
  • FIG. 6 shows a side view of this tool shaft 3 with
  • FIG. 7 shows a perspective illustration of the tool shank 3.
  • the two sections 18 and 19 are preferably cylindrical, that is to say they have a substantially round cross-sectional shape. It however, other cross-sectional shapes of the first and second sections 18, 19 are also permissible, just as it is permissible for the cross-sectional shapes of the two sections 18 and 19 to differ from one another.
  • the first section 18 is of such a length that the rotating driving and locking means extending in the longitudinal axis direction therein - in the form of rotating driving grooves 13, 14 and spherical recesses 11, 12 - Find space.
  • the first section 18 should in any case be kept so short that the distance between the rotary driving and locking means 11, 12, 13,
  • the rotary driving and locking means 11, 12, 13, 14 end before the cross-sectional jump to the larger cross section of the second section 19.
  • the rotating driving and / or locking means can also be used 11, 12, 13, 14 extend across the cross-sectional jump into the second section 19.
  • the rotary driving and / or the locking means 11, 12, 13, 14 should only extend so far into the second section 19 with the larger cross section that the majority of this second section has a smooth surface, that is to say without
  • This second section in the tool holder thus has good guiding properties because the second section 19 forms a very large contact surface in the tool holder, which leads to a reduction in the surface load, with the result that the tool holder experiences little wear in the area of the insertion opening for the tool.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)

Abstract

Das Werkzeug und der Werkzeughalter weisen jeweils zwei axial hintereinander angeordnete Abschnitte (18, 19, 20, 21) mit unterschiedlichen Querschnittsgrößen auf. Diese Abschnitte (18, 19, 20, 21) am Werkzeugschaft (3) und im Werkzeughalter (1, 2) bilden gegenseitige Auflageflächen. Der erste Abschnitt (18) am Werkzeugschaft (3) und der erste Abschnitt (20) des Werkzeughalters (1, 2) weisen Drehmitnahme- und Verriegelungsmittel (5, 11, 12, 13, 14, 15, 16) auf, die in gegenseitiger Wirkverbindung stehen. Es soll ein Werkzeug und ein Werkzeughalter angegeben werden, die sehr kompakt und verschleißarm sind. Dazu sind die Drehmitnahme- und Verriegelungsmittel (5, 11, 12, 13, 14, 15, 16) in axialer Richtung des Schaftes (3) bzw. des Werkzeughalters (1) parallel und in Umfangrichtung seriell zueinander angeordnet. Außerdem ist der Abstand zwischen den im ersten Abschnitt (18, 20) des Schaftes (3) bzw. des Werkzeughalters (1) vorhandenen Drehmitnahme- und Verriegelungsmittel (5, 11, 12, 13, 14, 15, 16) und dem Querschnittssprung vom ersten Abschnitt (18, 20) auf den den größeren Querschnitt aufweisenden zweiten Abschnitt (19, 21) kürzer als der mit den Drehmitnahme- und Verriegelungsmitteln (5, 11, 12, 13, 14, 15, 16) ausgestattete Bereich des Schaftes (3) bzw. des Werkzeughalters (1, 2).

Description

Werkzeug und Werkzeughalter für eine Handwerkzeugmaschine
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug und einen Werkzeughalter für eine
Handwerkzeugmaschine, wobei der Schaft des Werkzeugs 2 axial hintereinander angeordnete Abschnitte mit unterschiedlichen Querschnittsgrößen aufweist, welche Auflageflächen für korrespondierende Abschnitte im Werkzeughalter bilden, wobei der erste Abschnitt mit dem kleineren Querschnitt Drehmitnahmemittel und Mittel zur axialen Verriegelung aufweist, welche mit im Werkzeughalter vorhandenen korrespondierenden Mitteln zur Drehmitnahme und zur axialen Verriegelung des Werkzeugs in Wirkverbindung bringbar sind, wobei die Drehmitnahme- und Verriegelungsmittel in axialer Richtung des Schaftes parallel und in Schaft- Umfangrichtung seriell zueinander angeordnet sind.
Beispielsweise aus der WO 01/53045 AI ist ein Werkzeughalter für einen Bohrhammer bekannt, der drehend und schlagend angetrieben wird. Der Werkzeughalter besitzt einen Aufhahmekörper, der von einer mit dem Werkzeughalter gekoppelten Maschine drehend angetrieben wird und in den der Schaft eines Werkzeugs eingesetzt werden kann. In dem Werkzeughalter befinden sich Drehmitnahmemittel, welche dazu dienen, die Rotation des
Auf ahmekörpers auf den Schaft des darin eingesetzten Werkzeugs zu übertragen. Üblicherweise bestehen diese Drehmitnahmemittel aus axial verlaufenden Leisten, die in der Aufnahmebohrung des Aufnahmekörpers angeordnet sind und in Nuten, welche in den Schaft des Werkzeugs eingelassen sind, eingreifen. Desweiteren befinden sich im Werkzeughalter Verriegelungsmittel, die bewirken, dass der Werkzeugschaft in axialer
Richtung im Werkzeughalter fixiert ist. Übliche Verriegelungsmittel bestehen aus mindestens einer Verriegelungskugel, die in einem Durchbruch im Aufnahmekörper des Werkzeugkörpers angeordnet ist und in einer in den Schaft des Werkzeugs eingelassener Ausnehmung einführbar ist. In der Verriegelungsstellung wird die Verriegelungskugel radial außen von einer Sperrhülse überdeckt. Die Sperrhülse ist axial verschiebbar auf dem Aufnahmekörper gelagert. Zur Entriegelung kann die Sperrhülse mittels einer Betätigungshülse axial in Einführrichtung des Werkzeugs entgegen der Kraft einer vorgespannten Feder in eine Entriegelungsstellung gefuhrt werden, in der ein Freiraum in der Sperrhülse ein radiales Entweichen der Verriegelungskugel aus der Ausnehmung des Werkzeugschaftes zur Freigabe des Werkzeugs gestattet. Aus der EP 579 577 Bl geht ein Werkzeug mit einem Schaft hervor, der zwei axial hintereinander angeordnete Abschnitte mit unterschiedlichen Querschnittsgrößen aufweist. Ein auch aus dieser Druckschrift hervorgehender Werkzeughalter weist ebenfalls zwei Abschnitte mit unterschiedlichen Querschnittsgrößen in einem
Aufnahmekörper für den Werkzeugschaft auf. Dabei sind sowohl die Abschnitte des Werkzeugschaftes als auch die Abschnitte des Aufnahmekörpers im Werkzeughalter so ausgebildet, dass an beiden Abschnitten des Werkzeughalters befindliche Auflageflächen korrespondierende Auflageflächen der beiden Abschnitte im Aufhahmekörper des Werkzeughalters finden. Der erste Abschnitt mit dem kleineren Querschnitt des
Werkzeugschaftes besitzt, wie z.B. von den bekannten SDS-plus Einstecksystemen her bekannte, Drehmitnahmemittel und Verriegelungsmittel, welche mit im Werkzeughalter vorhandenen korrespondierenden Mitteln zu Drehmitnahme und zur axialen Verriegelung des Werkzeugs in Wirkverbindung treten, wenn das Werkzeug in den Werkzeughalter eingesetzt wird. Diese bekannten Drehmitnahme- und Verriegelungsmittel sind in axialer
Richtung des Schaftes parallel und in Schaft-Umfangrichtung seriell zueinander angeordnet. Diese Anordnung der Drehmitnahme- und Verriegelungsmittel trägt zu einer verkürzten Bauform sowohl des Werkzeughalters als auch des Werkzeugschaftes bei. Der zweite Abschnitt mit dem größeren Querschnitt des Schaftes folgt in einem relativ großen Abstand auf die Verriegelungs- und Drehmitnahmemittel im ersten Abschnitt mit dem kleineren Querschnitt. Dadurch erhält der erste Abschnitt eine sehr große Länge, was auch eine große Gesamtlänge des Werkzeugschaftes mit sich bringt. Der zweite Abschnitt mit dem größeren Querschnitt ist über seinen gesamten Umfang mit einer Vielzahl von axial verlaufenden Nuten versehen, in die entsprechende Stege im zweiten Abschnitt des Werkzeughalters eingreifen. Mit dieser Geometrie des zweiten Abschnitts soll eine möglichst hohe Drehmomentübertragung vom Aufnahmekörper des Werkzeughalters auf den Werkzeugschaft erreicht werden.
Erfahrungsgemäß unterliegen Werkzeughalter und die darin eingesetzten Werkzeuge im Bohr- bzw. Schlagbetrieb einer großen Beanspruchung durch die Schlag- und
Drehmomentübertragung. Dabei kommt es zum Verschleiß des Werkzeughalters in der Weise, dass die Aufnahmeöffnung für das Werkzeug im Aufhahmekörper nach längerem Gebrauch eine Aufweitung erfahrt. Die Aufhahmemündung wird trompetenformig ausgeschlagen. Folge davon ist, dass die Werkzeugführung schlechter wird. Der Erfindung liegt die Aufnahme zugrunde, ein Werkzeug und eine zugehörige Werkzeughaltung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine möglichst kompakte Bauform haben und möglichst verschleißarm sind.
Vorteile der Erfindung
Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bezüglich der Ausführungen des Werkzeugs dadurch gelöst, dass der Abstand zwischen den im ersten Abschnitt des Werkzeugschaftes vorhandenen Drehmitnahme- und Verriegelungsmitteln und dem Querschnittssprung vom ersten Abschnitt auf den den größeren Querschnitt aufweisenden zweiten Abschnitt kürzer ist als der mit den Drehmitnahme- und Verriegelungsmitteln ausgestattete Bereich des Schaftes. Bezüglich des Werkzeughalters wird die genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass der Abstand zwischen den im ersten Abschnitt des Werkzeughalters vorhandenen Drehmitnahme- und Verriegelungsmitteln und dem Querschnittsprung vom ersten Abschnitt auf den den größeren Querschnitt aufweisenden zweiten Abschnitt im Werkzeughalter kürzer ist als der mit den Drehmitnahme- und Verriegelungsmitteln ausgestattete Bereich des Werkzeughalters.
Dadurch, dass zwei Abschnitte am Werkzeugschaft und im Werkzeughalter vorhanden sind, wird eine exaktere Führung des Werkzeuges im Werkzeughalter bewirkt. Die
Führung, vor allem im Mündungsbereich des Aufnahmekörpers, wird dadurch verbessert, dass dieser Abschnitt einen größeren Querschnitt aufweist. Dieser größere Querschnitt bringt eine größere Auflagefläche des Werkzeugschaftes in dem zweiten Bereich des Werkzeughalters mit sich. Dadurch erreicht man eine sehr enge Werkzeugführung mit der Folge, dass der Verschleiß im Bereich der Mündung des Aufnahmekörpers das Werkzeug weniger stark ist und es damit auch nicht so schnell zu einer trompetenförmigen Aufweitung der Mündung des Aufhahmekörpers kommt. Diese exaktere Werkzeugführung bringt eine Verbesserung des Werkzeug-Rundlaufs, demzufolge präzisere Bohrungen durchgeführt werden können.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die Drehmitnahme- und/oder Verriegelungsmittel können im ersten Abschnitt vor dem Querschnittsprung auf den größeren Querschnitt des zweiten Abschnitts enden oder sich über den Querschnittsprung hinweg bis in den zweiten Abschnitt hinein erstrecken. Für den Herstellungsprozess ist es einfacher, wenn beide Abschnitte zumindest in den die Auflageflächen bildenden Bereichen gleiche Querschnittsformen aufweisen. Besonders vorteilhaft sind runde Querschnitte. Auf die Werkzeugführung und damit auf einen exakten Werkzeug-Rundlauf mit einem sehr geringen Verschleiß des Aufhahmekörpers, insbesondere in seinem Mündungsbereich, wirkt es sich besonders vorteilhaft aus, wenn der überwiegende Teil des zweiten Abschnitts mit dem größeren Querschnitt glattflächig - ohne Einschnitte oder Erhebungen - ausgebildet ist.
Die Drehmitnahmemittel und/oder die Verriegelungsmittel am Werkzeugschaft können entweder in die Auflagefläche des ersten Abschnitts eingelassene Vertiefungen oder aus der Auflagefläche herausragende Erhebungen sein. Komplementär zu den Vertiefungen oder Erhebungen sind die Drehmitnahme- und Verriegelungsmittel im Werkzeughalter ausgebildet.
Zeichnungen
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 : Einen Längsschnitt durch einen Werkzeughalter mit darin eingesetztem
Werkzeug,
Figur 2: einen Querschnitt D-D durch den Werkzeughalter mit darin eingesetztem Werkzeug, Figur 3: einen gegenüber der Darstellung in Figur 1 um 90° gedrehten Längsschnitt durch den Werkzeughalter mit darin eingesetztem Werkzeug,
Figur 4: eine Seitenansicht auf einen Werkzeugschaft mit Blick auf eine
Drehmitnahmenut,
Figur 5: einen Längsschnitt durch den Werkzeugschaft,
Figur 6: eine Seitenansicht des Werkzeugschaftes mit Blick auf eine kalottenförmige Ausnehmung zur Verriegelung des Werkzeugs und
Figur 7: eine perspektivische Darstellung des Werkzeugschaftes.
Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels Die beiden in den Figuren 1 und 3 dargestellten, gegeneinander um 90° verdrehten Längsschnitte und der in Figur 2 dargestellte Querschnitt D-D durch einen Werkzeughalter mit einem darin eingesetzten Werkzeug verdeutlichen den Aufbau und die Funktion des Werkzeughalters und des Werkzeugs.
Wesentlicher Bestandteil des Werkzeughalters ist ein Aufhahmekörper 1 mit einer zentralen Aufhahmeöffhung 2, in die der Schaft 3 eines Werkzeugs einsetzbar ist. Der Werkzeughalter ist mit einer Handwerkzeugmaschine, beispielsweise einem Bohrhammer oder einer Schlagbohrmaschine (in der Zeichnung nicht dargestellt), so gekoppelt, dass der Aufhahmekörper 1 von der Antriebsspindel der Handwerkzeugmaschine drehend angetrieben wird. Von der Maschinenseite her ragt in die Aufhahmeöffhung 2 des Aufnahmekörpers 1 ein Schlagbolzen 4 hinein, der im Schlagbetrieb der Maschine axiale Schläge auf den Schaft 3 des Werkzeugs (z.B. Bohrer oder Meißel) ausübt.
Der Werkzeugschaft 3 muss zum einen in der Aufnahmeöffnung 2 des Aufhahmekörpers
1 in axialer Richtung verriegelt werden, und zum anderen muss das Drehmoment des rotatorisch angetriebenen Aufhahmekörpers auf den Schaft 3 des Werkzeugs übertragen werden. Die Mittel zur axialen Verriegelung des Werkzeugschaftes 3 weisen eine Verriegelungskugel 5 auf, welche in radialer Richtung verschiebbar in der Wandung des Aufnahmekörpers 1 gelagert ist. Die Verriegelungskugel 5 kann teilweise in die
Aufnahmeöffnung 2 des Aufhahmekörpers 1 eintauchen, wobei ein konisch ausgeformter Druchbruch 6 in der Wandung des Aufhahmekörpers 1 ein vollständiges Eintauchen der Verriegelungskugel 5 in die Aufnahmeöffnung 2 verhindert. Die Verriegelungskugel 5 wird von einem, den Aufnahmekörper 1 radial umgebenden Schließring 7 radial überdeckt, und dieser Schließring 7 ist mittels einer den Aufnahmekörper 1 umgreifenden
Betätigungshülse 8 axial verschiebbar. Eine Feder 9 beaufschlagt den Schließring 7 mit einer axialen Kraft in Richtung auf die Verriegelungsstellung, in welcher der Schließring 7 die Verriegelungskugel 5 überdeckt. Zwischen der Feder 9 und dem Schließring 7 ist ein Halteblech 10 angeordnet, das beim Einsetzen des Schaftes 3 des Werkzeugs axial gegen die Federkraft zurückweicht. Der Schließring 7 muss lediglich zum Entriegeln des
Schaftes 3 betätigt werden. Die beiden in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ansichten des Werkzeughalters mit dem darin eingesetzten Werkzeug zeigt die Verriegelungsstellung der Verriegelungskugel 5. In dieser Verriegelungsstellung taucht die Verriegelungskugel 5 durch den Durchbruch 6 in die Aufnahmeöffnung 2 und in eine in den Werkzeugschaft 3 eingelassene kalottenförmige Aussparung 1 1 ein. Eine weitere, diametral gegenüber liegende kalottenförmige Aussparung 12 ermöglicht es, das Werkzeug auch um 180° um seine Längsachse verdreht in den Werkzeughalter einzusetzen. Die kalottenförmigen Aussparungen 11, 12 haben eine gewisse axiale Ausdehnung, so dass im Schlagbetrieb der Handwerkzeugmaschine eine axiale Bewegung des Werkzeugs in dem Aufnahmekörper 1 möglich ist. Die Stirnseiten der kalottenförmigen Aussparungen 11,
12 begrenzen die axiale Bewegung des Werkzeugs 3 in seiner Verriegelungsstellung.
Zur Entriegelung des Werkzeugs wird mit der Betätigungshülse 8 der Schließring 7 gegen das Halteblech 10 und gegen die das Halteblech 10 belastende Feder 9 verschoben, so dass die Verriegelungskugel 5 radial nach außen aus der kalottenförmigen Aussparung
11, 12 des Schaftes 3 ausweichen und das Werkzeug aus dem Aufnahmekörper 1 herausgenommen werden kann.
Die Mittel zur Drehmitnahme des Werkzeugs bestehen auf Seiten des Schaftes 3 aus darin eingelassenen, in Axialrichtung verlaufenden Drehmitnahmenuten 13, 14 und auf
Seiten des Aufnahmekörpers 1 aus in die Drehmitnahmenuten 13 und 14 des Schaftes 3 eingreifenden Drehmitnahmestegen 15 und 16, die in der Aufnahmeöffnung 2 radial nach innen vorstehend angeordnet sind.
Am werkzeugseitigen Ende ist auf den Aufhahmekörper 1 eine Staubschutzkappe 17 aufgesetzt, welche den Werkzeugschaft 3 formschlüssig umgibt und auch einen Formschluss mit der Betätigungshülse 8 herstellt, so dass der Werkzeughalter gegen Eindringen von Staub von der Werkzeugseite her abgedichtet ist.
Die Drehmitnahme- und Verriegelungsmittel können andere Geometrien aufweisen als in den zuvor beschriebenen Figuren 1, 2 und 3 dargestellt. Beispielsweise können anstelle der in den Schaft 3 eingelassenen Drehmitnahmenuten 13, 14 auch vom Umfang des Schaftes 3 radial herausragende Erhebungen vorgesehen sein, die in entsprechende Nuten in der Aufhahmeöffhung 2 des Aufhahmekörpers 1 hinein ragen. Damit wäre eine Umkehrung zwischen den Drehmitnahmenuten 13, 14 und den Drehmitnahmestegen 15,
16 gegeben. Auch kann der Verriegelungsmechanismus konstruktiv anders gelöst werden. So kann beispielsweise anstelle einer Verriegelungskugel ein irgendwie anders gearteter Verriegelungskörper vorgesehen werden, und dementsprechend können auch andere Geometrien der Aussparungen 11, 12 im Schaft 3 verwendet werden. Unabhängig von der Geometrie der Drehmitnahme- und der Verriegelungsmittel besitzt der Schaft 3 des Werkzeugs zwei hintereinander angeordnete Abschnitte 18 und 19 mit unterschiedlichen Querschnittsgrößen. Der erste Abschnitt 18 mit dem kleineren Querschnitt ist dem Schlagbolzen 4 zugewandt und der zweite Abschnitt 19 mit dem größeren Querschnitt ist der Eintrittsöffnung des Werkzeughalters für das Werkzeug zugewandt. Beide Abschnitte 18 und 19 des Schaftes 3 des Werkzeugs finden korrespondierende Abschnitte 20 und 21 im Aufhahmekörper 1 des Werkzeughalters. Dabei weist der maschinenseitige erste Abschnitt 20 des Aufnahmekörpers 1 einen geringeren Querschnitt der Aufhahmeöffhung 2 auf als der zweite Abschnitt 21, der im Bereich der Eintrittsöffhung für das Werkzeug liegt.
Die ersten Abschnitte 18 und 20 des Schaftes 3 und des Aufhahmekörpers 1 und die zweiten Abschnitte 19 und 21 des Schaftes 3 und des Aufnahmekörpers 1 sind von ihrer Größe und Form so aneinander angepasst, dass sie gegenseitige Auflageflächen bilden und somit eine exakte Führung des Werkzeugschaftes 3 in der Aufnahmeöffnung 2 des
Aufnahmekörpers 1 gewährleisten. Dadurch, dass zwei Abschnitte 18, 20 und 19, 21 am Werkzeugschaft 3 und im Aufnahmekörper 1 des Werkzeughalters vorhanden sind, die gegenseitige Auflageflächen bilden, erfahrt der Werkzeugschaft 3 eine besonders gute Führung im Werkzeughalter. Insbesondere durch den vergrößerten Querschnitt des zweiten Abschnitts 19, 21 am Werkzeugschaft und im Aufnahmekörper 1 im Bereich der werkzeugseitigen Eintrittsöffhung des Werkzeughalters wird die in diesem Bereich besonders starke Flächenbelastung auf eine größere Auflagefläche des zweiten Abschnittes 19, 21 verteilt. Infolge dessen tritt ein wesentlich geringer Verschleiß im Bereich der Eintrittsöffnung des Aufnahmekörpers 1 auf.
In den Figuren 4 bis 7 ist der Werkzeugschaft 3 losgelöst vom Werkzeughalter dargestellt, um daran die Geometrie des Werkzeugschaftes 3 nochmals zu verdeutlichen. Dabei zeigt die Figur 4 eine Seitenansicht des Werkzeugschaftes 3 mit Blick auf eine Drehmitnahmenut 13, die Figur 5 zeigt einen Längsschnitt A-A durch diesen Werkzeugschaft 3, die Figur 6 zeigt eine Seitenansicht dieses Werkzeugschaftes 3 mit
Blick auf die kalottenförmige Aussparung 1 1, und die Figur 7 zeigt eine perspektivische Darstellung des Werkzeugschaftes 3. An diesen Darstellungen in den Figuren 4 bis 7 sind die zwei axial hintereinander angeordneten Abschnitte 18 und 19 mit unterschiedlichen Querschnittsgrößen erkennbar. Vorzugsweise sind die beiden Abschnitte 18 und 19 zylinderförmig, das heißt sie haben eine im Wesentlichen runde Querschnittsform. Es sind aber auch andere Querschnittsformen des ersten und des zweiten Abschnitts 18, 19 zulässig, so wie es zulässig ist, dass die Querschnittsformen beider Abschnitte 18 und 19 voneinander abweichen.
Die Darstellungen des Werkzeugschaftes 3 in den Figuren 4 - 7 machen deutlich, dass der erste Abschnitt 18 von einer solchen Länge ist, dass darin die sich in Längsachsrichtung erstreckenden Drehmitnahme- und Verriegelungsmittel - hier in Form von Drehmitnahmenuten 13, 14 und kalottenförmigen Aussparungen 11, 12 - Platz finden. Der erste Abschnitt 18 sollte jedenfalls so kurz gehalten werden, dass der Abstand zwischen den in ihm vorhandenen Drehmitnahme- und Verriegelungsmitteln 11, 12, 13,
14 und dem Querschnittsprung vom ersten Abschnitt 18 auf den den größeren Querschnitt aufweisenden zweiten Abschnitt 19 kürzer ist als der mit den Drehmitnahme- und Verriegelungsmitteln 11, 12, 13, 14 ausgestattete Bereich des Schaftes 3. Unter dieser Bedingung ergibt sich eine sehr kurze Bauform des Werkzeugschaftes 3 und eine ausgewogene Dimensionierung zwischen den Führungsflächen der beiden Abschnitte 18 und 19 und den Drehmitnahme- und Verriegelungsmittel 11, 12, 13, 14.
In dem in den Figuren 4 bis 7 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel des Werkzeugschaftes 3 enden die Drehmitnahme- und Verriegelungsmittel 11, 12, 13, 14 vor dem Querschnittsprung auf den größeren Querschnitt des zweiten Abschnitts 19. Alternativ dazu können aber auch die Drehmitnahme- und/oder Verriegelungsmittel 11, 12, 13, 14 über den Querschnittsprung hinweg bis in den zweiten Abschnitt 19 hinein verlaufen. Die Drehmitnahme- und/oder die Verriegelungsmittel 11, 12, 13, 14 sollten sich in diesem Falle aber nur so weit in den zweiten Abschnitt 19 mit dem größeren Querschnitt hinein erstrecken, dass der überwiegende Teil dieses zweiten Abschnitts glattflächig, also ohne
Einschnitte oder Erhebungen, bleibt. Damit erhält dieser zweite Abschnitt im Werkzeughalter eine gute Führungseigenschaft, weil der zweite Abschnitt 19 eine sehr große Auflagefläche im Werkzeughalter bildet, die zu einer Verringerung der Flächenbelastung führt mit der Folge, dass der Werkzeughalter im Bereich der Einstecköffnung für das Werkzeug einen geringen Verschleiß erfahrt.

Claims

Ansprüche
1. Werkzeug mit einem in einem Werkzeughalter einer Handwerkzeugmaschine einsetzbaren Schaft (3), der zwei axial hintereinander angeordnete Abschnitte (18, 19) mit unterschiedlichen Querschnittsgrößen aufweist, welche Auflageflächen für korrespondierende Abschnitte (20, 21) im Werkzeughalter (1, 2) bilden, wobei der erste Abschnitt (18) mit dem kleineren Querschnitt Drehmitnahmemittel (13, 14) und Mittel (11, 12) zur axialen Verriegelung aufweist, welche mit im Werkzeughalter (1, 2) vorhandenen korrespondierenden Mitteln zur Drehmitnahme (15, 16) und zur axialen Verriegelung (5) des Werkzeugs in Wirkverbindung bringbar sind, wobei die
Drehmitnahme- und Verriegelungsmittel (11, 12, 13, 14) in axialer Richtung des Schaftes (3) parallel und in Schaft-Umfangrichtung seriell zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den im ersten Abschnitt (18) des Schaftes (3) vorhandenen Drehmitnahme- und Verriegelungsmitteln (11, 12, 13, 14) und dem Querschnittssprung vom ersten Abschnitt (18) auf den den größeren
Querschnitt aufweisenden zweiten Abschnitt (19) kürzer ist als der mit den Drehmitnahme- und Verriegelungsmitteln (11, 12, 13, 14) ausgestattete Bereich des Schaftes (3).
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmitnahme- und
Verriegelungsmittel (11, 12, 13, 14) im ersten Abschnitt (18) vor dem Querschnittsprung auf den größeren Querschnitt des zweiten Abschnitts (19) enden.
3. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Drehmitnahme- und/oder Verriegelungsmittel (11, 12, 13, 14) über den Querschnittssprung hinweg bis in den zweiten Abschnitt (19) hinein erstrecken.
4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beide Abschnitte (18, 19) zumindest in den die Auflageflächen bildenden Bereichen gleiche Querschnittsformen aufweisen.
5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsformen rund sind.
6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der überwiegende Teil des zweiten Abschnitts (19) glattflächig - ohne Einschnitte oder Erhebungen - ausgebildet ist.
7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Drehmitnahmemittel (13, 14) und/oder die Verriegelungsmittel (11, 12) entweder in die Auflagefläche des ersten Abschnitts (18) eingelassene Vertiefungen oder aus der Auflagefläche herausragende Erhebungen sind.
8. Werkzeughalter einer Handwerkzeugmaschine für ein Werkzeug mit einem Schaft
(3), der zwei axial hintereinander angeordnete Abschnitte (18, 19) mit unterschiedlichen Querschnittsgrößen aufweist, welche Auflageflächen für korrespondierende Abschnitte im Werkzeughalter (1, 2) bilden, wobei der erste Abschnitt (20) mit dem kleineren Querschnitt im Werkzeughalter (1, 2) Drehmitnahmemittel (15, 16) und Mittel (5) zur axialen Verriegelung aufweist, welche mit am Werkzeugschaft (3) vorhandenen korrespondierenden Mitteln zur Drehmitnahme (11, 12) und zur axialen Verriegelung (13, 14) des Werkzeugs in Wirkverbindung bringbar sind, wobei die Drehmitnahme- und Verriegelungsmittel (5, 15, 16) in axialer Richtung des Werkzeughalters (1, 2) parallel und in Umfangrichtung des Werkzeughalters (1, 2) seriell zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den im ersten Abschnitt (20) des Werkzeughalters (1, 2) vorhandenen Drehmitnahme- und Verriegelungsmitteln (5, 15, 16) und dem Querschnittssprung vom ersten Abschnitt (20) auf den den größeren Querschnitt aufweisenden zweiten Abschnitt (21) im Werkzeughalter (1, 2) kürzer ist als der mit den Drehmitnahme- und Verriegelungsmitteln (5, 15, 16) ausgestattete
Bereich des Werkzeughalters (1, 2).
9. Werkzeughalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmitnahme- und Verriegelungsmittel (15, 16) im ersten Abschnitt (20) im Werkzeughalter (1, 2) vor dem Querschnittssprung auf dem größeren Querschnitt des zweiten Abschnitts
(21) im Werkzeughalter (1,2) enden.
10. Werkzeughalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Drehmitnahme- und/oder Verriegelungsmittel (5, 15, 16) über den Querschnittssprung hinweg bis in den zweiten Abschnitt (21) im Werkzeughalter ( 1 , 2) hinein erstrecken.
11. Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass beide Abschnitte (20, 21) im Werkzeughalter (1, 2) zumindest in den die Auflageflächen bildenden Bereichen gleiche Querschnittsformen aufweisen.
12. Werkzeughalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsformen rund sind.
13. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der überwiegende Teil des zweiten Abschnitts (21) im Werkzeughalter (1, 2) glattflächig - ohne Einschnitte oder Erhebungen - ausgebildet ist.
14. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmitnahmemittel (15, 16) und/oder die Verriegelungsmittel (5) entweder in die Auflagefläche des ersten Abschnitts (20) des Werkzeughalters (1, 2) eingelassene Vertiefungen oder aus der Auflagefläche herausragende Erhebungen sind.
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