DE20204416U1

DE20204416U1 - Werkzeug für eine Handwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE20204416U1
Application number: DE20204416U
Authority: DE
Original assignee: Heller Dinklage Geb GmbH; Gebrueder Heller Dinklage GmbH
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2002-03-19
Filing date: 2002-03-19
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2012-03-20
Also published as: ES2244847T3; EP1346800A1; EP1346800B1; DE50300744D1; AU2003201352A1; ATE299419T1; AU2003201352B2

Description

Werkzeug für eine Handwerkzeugmaschine

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug für eine Handwerkzeugmaschine mit schlagender und/oder bohrender Funktion mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.

Seit Jahrzehnten ist man bemüht, das Zusammenwirken von auswechselbaren Werkzeugen mit Handwerkzeugmaschinen mit schlagender und/oder bohrender Funktion, also Bohrmaschinen, Schlagbohrmaschinen, Bohrhämmern und anderen Geräte ähnlicher Funktion zu optimieren. Seit Jahrzehnten ist dabei ein Werkzeug - und ein entsprechender Werkzeughalter an der Handwerkzeugmaschine - bekannt, bei dem der Werkzeugschaft zwei einander diametral gegenüberliegende, zum Ende hin offen ausmündende Drehmitnahmen sowie rechtwinklig dazu zwei einander diametral gegenüberliegende beidseitig geschlossene Axial Verriegelungen aufweist. Die Werkzeugaufnahme der Werkzeugmaschine ist dementsprechend mit zwei in die Drehmitnahmen eingreifenden leistenförmigen Drehmitnehmern und mit zwei radial verschiebbaren, mit den Axialverriegelungen zusammenwirkenden Verriegelungskörpern, insbesondere in Form von Verriegelungswalzen, versehen. Während die in die Drehmitnahmen eingreifenden Drehmitnehmer für die Übertragung des Drehmoments von der Handwerkzeugmaschine auf das Werkzeug verantwortlich sind, dienen die in die endseitig geschlossenen Axialverriegelungen am Werkzeugschaft eingreifenden Walzen der axialen Halterung des Werkzeugs in der Werkzeugaufnahme.

An die axiale Verriegelung werden in belastungsmäßiger Hinsicht keine großen Anforderungen gestellt. Hingegen wirken auf die Drehmitnehmer an der Werkzeugaufnahme aufgrund des zu übertragenden Drehmomentes erhebliche Kräfte * ein. Auf der einen Seite sind zu schwach dimensionierte Drehmitnehmer nicht in der Lage, Drehmomente erheblicher Größe zu übertragen, auf der anderen Seite führen stärker dimensionierte Drehmitnehmer aufgrund der dazu erforderlichen größeren Drehmitnahmen zu einer solchen Schwächung des Werkzeugschafts, daß Brüche auftreten können.

In Ansehung der Tatsache, daß offensichtlich mit den zuvor bekannten symmeirischen Ausführungen mit einander jeweils diametral gegenüberliegenden,

gleich dimensionierten Drehmitnehmern und Axialverriegelungen kein optimaler Kompromiß gefunden werden konnte, sind eine Vielzahl anderer Vorschläge für die Gestaltung des Werkzeugschafts von derartigen Werkzeugen gemacht worden.

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Antrieb für Veränderungen am Werkzeugschaft des Werkzeugs bzw. an der Werkzeugaufnahme der Handwerkzeugmaschine sind aber nicht nur technische Aspekte. Kaufmännisch kommt hinzu, daß jeder Hersteller von Handwerkzeugmaschinen gerne seine spezielle Gestaltung des Werkzeugschafts haben möchte

&iacgr;&ogr; um sicherzustellen, daß die teuren Verschleißteile, nämlich die Werkzeuge, auch nur von ihm passend für seine Handwerkzeugmaschinen gekauft werden. Dabei ist stets darauf geachtet worden, daß die Drehmitnahmen an dem Werkzeug und die entsprechenden Drehmitnehmer an der Werkzeugaufnahme der Handwerkzeugmaschine zur optimalen Übertragung des Drehmomentes möglichst gleichmäßig beansprucht werden.

Es hat immer wieder Bestrebungen gegeben, ein universell für Handwerkzeugmaschinen verschiedener Hersteller und damit für unterschiedlich gestaltete Werkzeugaufnahmen geeignetes Werkzeug zu gestalten. Diese Bemühungen haben bislang nicht zu einem überzeugenden Ergebnis geführt. ,

Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung ist ein Werkzeug für eine Handwerkzeugmaschine mit schlagender und/oder bohrender Funktion (EP 0 739 267 Bl), bei dem auf dem Umfang des Werkzeugschafts im wesentlichen gleichmäßig verteilt angeordnet sind eine Axiälverriegelung und drei Drehmitnahmen. Die der Axialverriegelung gegenüberliegende Drehmitnahme hat allerdings eine Aufweitung dergestalt, daß in diese Drehmitnahme auch eine Verriegelungswalze eingreifen kann. Diese Drehmitnahme ist also gleichzeitig auch als Axialverriegelung nutzbar. Der Werkzeugschaft dieses Werkzeugs ist also auch zu solchen, an sich bekannten Werkzeugaufnahmen kompatibel, bei denen die Drehmitnahme und Axialverriegelung durch jeweils zwei einander diametral gegenüberliegende, zylinderförmige Verriegelungswalzen bewerkstelligt wird. Diese Maßnahme ändert jedoch nichts an der grundlegenden Gestaltung dieses Werkzeugschaft dahingehend, daß eine möglichst gleichmäßige Drehmitnahme an den Drehmoment übertragenden Flanken erfolgt.

Der Lehre liegt das Problem zugrunde, ein Werkzeug für eine Handwerkzeugmaschine mit schlagender und/oder bohrender Funktion anzugeben, das möglichst universell in Werkzeugaufhahmen unterschiedlicher Gestaltung für Handwerkzeugmaschinen unterschiedlicher Hersteller einsetzbar ist und dennoch eine hohe Standzeit sowohl des Werkzeugs als auch, insbesondere, der Werkzeugaufnahme der Handwerkzeugmaschine gewährleistet.

Die Lehre der Erfindung löst das zuvor dargestellte Problem bei einem Werkzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1. Wesentlich ist die symmetrische Ausgestaltung der drei Drehmitnahmen und die Anpassung der äußeren Maße

' der drei Drehmitnahmen an die Axialverriegelung. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß man für die axiale Verriegelung des Werkzeugs in der Werkzeugaufhahme nur eine Axialverriegelung benötigt. Eine eventuell an der Werkzeugaufnahme gegenüberliegend angeordnete Verriegelungswalze kann durchaus funktionslos bleiben. Sie muß sich nur in einer hier befindlichen Drehmitnahme am Werkzeugschaft so anordnen können, daß keine Verklemmungen auftreten.,

Die gleiche Breite der beiden anderen, wiederum einander gegenüberliegenden Drehmitnahmen und die Anpassung an die Breite der Axialverriegelung hat zur Folge, daß viele am Markt befindliche Werkzeugaufhahmen von Handwerkzeugmaschinen mit diesem Werkzeugschaft kompatibel sind. Tatsächlich befinden sich nämlich Drehmitnehmer an den Werkzeugaufnahmen der Handwerkzeugmaschinen immer in dem von den Drehmitnahmen in diesem Bereich über-, deckten Abschnitt. Je nach Werkzeugaufnahme der Handwerkzeugmaschine ist die drehmomentübertragende Flanke der einen oder der anderen Drehmitnahme, manchmal auch von zwei Drehmitnahmen für die Übertragung des Drehmoments auf das Werkzeug verantwortlich. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß diese Übertragung von Drehmoment auch bei hohen Belastungen und leistungsstarken Handwerkzeugzeugmaschinen ausreicht.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre sind Gegenstand der Unteransprüche. Besondere Bedeutung kommt dabei der Ausgestaltung der Ansprüche 5 bis 7 zu.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in einer Ansicht das Einsteckende des Werkzeugsschafts eines er-

findungsgemäßen Werkzeugs und

Fig. 2 einen Schnitt gemäß II in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein Werkzeug für eine Handwerkzeugmaschine mit schlagender &iacgr;&ogr; und/oder bohrender Funktion, insbesondere also für eine Bohrmaschine, eine Schlagbohrmaschine, einen Bohrhammer und ein anderes ähnlich arbeitendes Schlaggerät. Dieses Werkzeug hat einen im Querschnitt kreisförmigen Werkzeugschaft 1 mit einem Arbeitsende mit Schneidplatte und Förderwendel, in Fig. 1 nicht gezeigt, und mit einem Einsteckende 2, in Fig. 1 gezeigt, zum Einstecken in eine Werkzeugaufnahrne an der Handwerkzeugmaschine. Das Einsteckende 2 des Werkzeugschafts 1 leistet zunächst die axiale Verriegelung des Werkzeugs in , der Werkzeugaufhahme, so daß das Werkzeug aus der Werkzeugaufnahme der Handwerkzeugmaschine in verriegelter Stellung nicht herausfallen kann, überdies und insbesondere dann die Übertragung des Drehmoments von der Händwerkzeugmaschine auf das Werkzeug während der Bearbeitung eines Werkstücks.

Am Einsteckende 2 des Werkzeugschafts 1 befindet sich zunächst eine Axialverriegelung 3. Wie Fig. 2 zeigt, befindet sich am Einsteckende 2 außerdem eine Gruppe von drei Drehmitnahmen 4, 5, 6. Die Axial verriegelung 3 und die Drehmitnahmen 4, 5, 6 sind auf dem Umfang des Werkzeugschafts 1 im wesentlichen gleichmäßig verteilt angeordnet.

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Die Axialverriegelung 3 ist als axial verlaufende, zum Ende des Werkzeug-Schafts 1 hin geschlossene, kreisbogenförmige Mulde ausgeführt. Die Drehmitnahmen 4, 5, 6 sind als axial verlaufende, zum Ende des Werkzeugschafts 1 hin offene, etwa trapezförmige Nuten im Werkzeugschaft 1 ausgeführt. Wie Fig. 2 gut erkennen läßt, sind die drei Drehmitnahmen 4, 5, 6 jeweils symmetrisch zur jeweiligen radialen Mittellinie ausgeführt. Dabei weisen die drei Drehmitnahmen 4, 5, 6 auf dem Umfang des Werkzeugschafts 1 im wesentlichen dieselbe Breite wie die Axialverriegelung 3 auf. Die drei Drehmitnahmen 4, 5, 6 weisen in der

jeweiligen Mitte radial mindestens dieselbe Tiefe wie die Axial verriegelung 3 auf. Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt insoweit eine nochmals bevorzugte Ausführung, für die gilt, daß die Tiefe geringfügig größer ist als die Tiefe der Axialverriegelung 3.

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Betrachtet man ferner Fig. 2, so erkennt man, daß hier und nach bevorzugter Ausführung der Kreisbogen der die Axialverriegelung 3 bildenden Mulde einen Radius von etwa 2/3 bis 3/4 des Radius des Werkzeugschafts 1 aufweist. Dazu korrespondiert hier, daß die Tiefe der Axialverriegelung 3 etwa 40 % bis 50 % des Radius des Werkzeugschafts 1 beträgt. Damit ist die zweckmäßige Eintauchtiefe einer Verriegelungswalze in den Werkzeugschaft 1 beschrieben.

Weiter zeigt Fig. 2 insoweit eine bevorzugte Gestaltung als vorgesehen ist, daß die benachbarten Flanken 7 benachbarter Drehmitnahmen 4, 5; 5, 6 parallel zu- ·., einander verlaufen. Dadurch erhält man eine Optimierung der zwischen den Drehmitnahmen 4, 5, 6 und der Axial verriegelung 3 stehenbleibenden Drehmitnahmeleisten.

Ferner ist vorgesehen, daß die beiden Flanken 7 der trapezförmigen Drehmitnähme 4; 5; 6; auf Radien eines Kreissektors liegen, dessen Mittelpunkt 8 zwischen dem Boden 9 der Drehmitnahme 4; 5; 6 und dem Mittelpunkt 10 des , Werkzeugschafts 1 liegt.

Der von der jeweiligen Drehmitnahme 4; 5; 6 gebildete Kreissektor kann eine unterschiedliche Breite haben. Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, daß hier bevorzugt ein Winkel von etwa 90° (Mittelpunktswinkel zum Mittelpunkt 8) eingeschlossen wird.

Vorzugsweise liegt der Mittelpunkt 8 des Kreissektors dabei bei etwa 1/4 des Radius des Werkzeugschafts 1, gerechnet vom Mittelpunkt 10 des Werkzeugschafts 1 radial nach außen. , ''.'.'

Das dargestellte und bevorzugte Ausfuhrungsbeispiel zeigt schließlich noch eine Konstruktion, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die in einer Umfangsrichtung gesehen vordere Flanke 7 einer Drehmitnahmenut 4; 5 mit der hinteren Flanke 7 der folgenden Drehmitnahmenut 5; 6 fluchtet. Die beiden Flanken 7; 7 der bei-

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den Drehmitnahmenuten 4; 5 bzw. 5; 6 liegen also in einer Ebene, die parallel zu einer die Längsachse des Werkzeugschafts 1 einschließenden Ebene liegt.

Das dargestellte und bevorzugte Ausfuhrungsbeispiel eines Werkzeugs ist insbesondere für kleine Durchmesser des Werkzeugschafts.zweckmäßig einsetzbar, vorzugsweise Durchmesser des Werkzeugschafts von etwa 10 mm. Im dargestellten Ausführungsbeispiel läge dann die Tiefe der Drehmitnahmenut 4; 5; 6 bei etwa 2,4 mm bis 2,5 mm.

Um zu verhindern, daß die die Flanken 7 der Drehmitnahmen 4, 5, 6 bildenden, vorstehenden Leisten des Werkzeugschafts 1 bei der ggf. auftretenden asymmetrischen oder auch nur einseitigen Belastung wegbrechen, empfiehlt sich eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Metall werkstoff des Werkzeugs zumindest im Bereich des Einst eckendes, insbesondere im Bereich der Flanken 7 der Drehmitnahmen 4, 5, 6, zäh zusammengesetzt und/oder eingestellt ist. Äußerstenfalls verbiegt damit eine solche Leiste, das Werkzeug wird unbrauchbar. Das Material der Leiste bricht aber nicht weg, weil es zäh und nicht spröde zusammengesetzt bzw. eingestellt ist. Die Werkzeugaufnahme an der Handwerkzeugmaschine bleibt unbeschädigt.

Claims

1. Werkzeug für eine Handwerkzeugmaschine mit schlagender und/oder bohrender Funktion, mit einem im Querschnitt kreisförmigen Werkzeugschaft (1) mit einem Arbeitsende und mit einem Einsteckende (2) zum Einstecken in eine Werkzeugaufnahme an der Handwerkzeugmaschine,
wobei am Einsteckende (2) eine Axialverriegelung (3) und drei Drehmitnahmen (4, 5, 6) auf dem Umfang im wesentlichen gleichmäßig verteilt angeordnet sind, die Axialverriegelung (3) als axial verlaufende, zum Ende des Werkzeugschaft hin geschlossene Mulde im Werkzeugschaft (1) ausgeführt ist und die Drehmitnahmen (4, 5, 6) als axial verlaufende, zum Ende des Werkzeugschafts (1) hin offene; etwa trapezförmige Nuten im Werkzeugschaft (1) ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die drei Drehmitnahmen (4, 5, 6) jeweils symmetrisch zur jeweiligen radialen Mittellinie ausgeführt sind,
daß die drei Drehmitnahmen (4, 5, 6) auf dem Umfang des Werkzeugschafts (1) im wesentlichen dieselbe Breite wie die Axialverriegelung (3) aufweisen und
daß die drei Drehmitnahmen (4, 5, 6) in der jeweiligen Mitte radial mindestens dieselbe Tiefe wie, vorzugsweise eine geringfügig größere Tiefe als die Axialverriegelung (3) aufweisen.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreisbogen der die Axialverriegelung (3) bildenden Mulde einen Radius von etwa 2/3 bis 3/4 des Radius des Werkzeugschafts (1) aufweist.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Axialverriegelung (3) etwa 40% bis 50% des Radius des Werkzeugschafts (1) beträgt.

4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Flanken (7) benachbarter Drehmitnahmen (4, 5; 5, 6) parallel zueinander verlaufen.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flanken (7) einer trapezförmigen Drehmitnahme (4; 5; 6) auf Radien eines Kreissektors liegen, dessen Mittelpunkt (8) zwischen dem Boden (9) der Drehmitnahme (4; 5; 6) und dem Mittelpunkt (10) des Werkzeugschafts 1 liegt.

6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der von der jeweiligen Drehmitnahme (4; 5; 6) gebildete Kreissektor einen Winkel von etwa 90° einschließt. .

7. Werkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt (8) des Kreissektors bei etwa 1/4 des Radius des Werkzeugschafts (1) liegt.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet; daß die in einer Umfangsrichturig gesehen vordere Flanke (7) einer Drehmitnahme (4; 5) mit der hinteren Flanke (7) der folgenden Drehmitnahme (5; 6) fluchtet.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugschaft (1) einen Durchmesser von etwa 10 mm aufweist.

10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallwerkstoff des Werkzeugs zumindest im Bereich des Einsteckendes, insbesondere im Bereich der Flanken (7) der Drehmitnahmen (4, 5, 6), zäh zusammengesetzt und/oder eingestellt ist.