CH656816A5

CH656816A5 - Bohrer fuer handgeraete.

Info

Publication number: CH656816A5
Application number: CH4785/82A
Authority: CH
Inventors: Ernst Dr Brennsteiner; Dieter Scholz
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 1981-11-11
Filing date: 1982-08-10
Publication date: 1986-07-31
Also published as: SE8204984D0; FI83483C; DK500282A; JPS5890410A; ES276265Y; HU188813B; DK163968C; ES276265U; GB2109287B; FI823804A0; NL8203959A; YU44429B; MX155715A; JPH0146243B2; NL189951C; FI823804L; FI83483B; AT389261B; YU252082A; NL189951B

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrer für Handgeräte, mit einem eine geschlossene Längsnut aufweisenden Einsteckende.

Zum Bohren von Löchern in harten Materialien wie Beton, Gestein und dgl. werden heutzutage Schlagbohrmaschinen oder Bohrhämmer eingesetzt. Von diesen beiden Gerätegattungen sind die Schlagbohrmaschinen aufgrund deren vergleichsweise niedrigen Gestehungskosten in besonders hoher Zahl vertreten. Ein Vorteil der Schlagbohrmaschinen besteht insbesondere darin, dass diese mit Bohrern bestückt werden, die aus einem Arbeitsbereich und einem Einsteckende gleichen Durchmessers bestehen. Aufgrund dieser Durchmessergleichheit sind die Bohrer wirtschaftlich herstellbar und folgedessen kostengünstig erhältlich. Die Bohrer werden über das Einsteckende in einem im Durchmesser variablen Spannfutter unverschieblich festgelegt. Dabei kommt als Vorteil die durchmesserbezogen günstige Übertragung des Drehmomentes an den Bohrer zur Geltung, da mit der Zunahme des Bohrerdurchmessers auch der Spannabstand zunimmt. So ist es möglich, ein Maximum der Abgabeleistung der Schlagbohrmaschine dem Bohrer zu vermitteln.

In den konstruktiv wesentlich aufwendigeren Bohrhämmern liegen im Vergleich zu den Schlagbohrmaschinen weitgehend andere kinematische Verhältnisse vor, die auch eine grundlegend andere Halterung der Bohrer bedingt. Insbesondere die hohe kinetische Energie der an den Bohrer abzugebenden Schläge erfordert eine axiale Beweglichkeit des Bohrers im geräteseitigen Werkzeughalter. Für Bohrhämmer sind deshalb eigene Bohrer-Programme vorgesehen, wobei am verbreitetsten solche sind, deren Einsteckende axial geschlossene Längsnuten zum Eingriff von Verriegelungselementen des Werkzeughalters aufweist.

Die grundsätzlich unterschiedliche Konzeption der Boh-rerhalterung in den Schlagbohrmaschinen bzw Bohrhämmern steht dem ökonomischen Bedürfnis entgegen, die Bohrer unter diesen Gerätegattungen auszutauschen. Dieses Bedürfnis besteht in all jenen Handwerksbetrieben, die sowohl über Schlagbohrmaschinen als auch über Bohrhämmer verfügen, da hier in der Regel eine grössere Anzahl Bohrer unterschiedlichen Durchmessers vorhanden sind, die sich nur in der ihnen zugedachten Gerätegattung einsetzen lassen. Es ist also nicht möglich, die bekannten kostengünstigen Bohrer der Schlagbohrmaschinen in Bohrhämmern über die Verriegelungselemente des Werkzeughalters festzulegen. Ebenso trifft dies umgekehrt für die Bohrhammer-Bohrer zu, wobei die Ursache hierfür darin liegt, dass die Nuten einen zentrierenden Angriff der Backen des Spannfutters nicht ermöglichen. Die Folge davon wäre eine Schrägstellung des Bohrers gegenüber der Achse des Spannfutters und somit übermässiger Verschleiss von Bohrer und Spannfutter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Nutzung aller geräteseitigen Leistungsvorteile einen sich für Schlagbohrmaschinen und Bohrhämmer eignenden, wirtschaftlich herstellbaren Bohrer zu schaffen.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Längsnut bzw Längsnuten durch mindestens einen Steg mit einem der Kontur des Einsteckendes entsprechenden Rücken in Längsabschnitte unterteilt ist.

Diese Ausbildung des Einsteckendes ermöglicht die Verwendung von hinsichtlich Arbeitsbereich und Einsteckende durchmessergleichen, kostengünstigen Bohrern und deren Austauschbarkeit unter den in Rede stehenden Gerätegattungen. Der Steg schafft nebst den an den Längsabschnitten der Längsnut angrenzenden Bereichen eine Auflagemöglichkeit für die Backen des Spannfutters einer Schlagbohrmaschine, so dass ein achsrichtiges sicheres Festlegen des Bohrers in Schlagbohrmaschinen gewährleistet ist. Daraus ergibt sich ein minimaler Verschleiss und eine verlustarme Kraftübertragung an dem Bohrer.

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung des Einsteckendes wird aber auch eine leistungskonforme Halterung der Bohrer in Bohrhämmern sichergestellt. Die entsprechend der Anzahl von Längsabschnitten vorhandenen und in diese einragenden Verriegelungselemente des Werkzeughalters schaffen einen sicheren, ein begrenztes axiales Spiel zulassenden Halt des Bohrers.

Grundsätzlich ist es möglich, die Längsnut bzw Längsnuten durch mehrere im Abstand zueinander angeordnete Stege in weitere Längsabschnitte zu unterteilen. Dies ist insbesondere bei grossen Bohrerdimensionen, die einer langen Führung bedürfen, zweckmässig. Zur Herabsetzung des Ver-schleisses und Begünstigung der Kraftübertragung im Bohrhammerbetrieb ragen somit mehr als zwei Verriegelungselemente in die Längsabschnitte der Längsnut ein. Der bzw die Stege sind vornehmlich durch eine stehengelassene Zone des Ausgangsquerschnittes des Einsteckendes gebildet, an die beidseitig die Längsabschnitte der jeweiligen Längsnut angrenzen.

Mit Vorteil beträgt der Abstand zwischen der Stirnseite und dem dieser zugeordneten Ende der Längsnut das 0,3- bis 1-fache des Durchmessers des Einsteckendes. Damit ist die axiale Lage des Angriffs der Backen des Spannfutters bzw der Verriegelungselemente des Werkzeughalters definiert. Insbesondere beim Einsatz in Bohrhämmern, deren Verriegelungselemente normal zur Achse des Werkzeughalters zugestellt werden, ist diese Lagebestimmung zweckmässig, um bei jedem Spannen das Eintauchen der Verriegelungselemen-

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te in die Längsabschnitte von vorneherein sicherzustellen. Bei einem Bohrer, dessen Einsteckende einen Durchmesser von 10 mm aufweist, beträgt dieser Abstand demnach beispielsweise 6 mm.

Vorzugsweise beträgt die Länge des Steges das 0,4- bis 1,1-fache des Durchmessers des Einsteckendes. Ein Steg dieser Länge stellt sicher, dass gegebenenfalls kurze Backen des Spannfutters, die möglicherweise nur im Bereiche des Steges zur Anlage an die Kontur des Einsteckendes kommen, in deren mittlerem Längsabschnitt über eine ausreichende Zone Abstützung finden. Die Länge des Steges beträgt bei einem Einsteckende von 10 mm Durchmesser somit beispielsweise 8 mm.

Die Länge jedes Längsabschnittes der Längsnut entspricht mit Vorteil dem 0,7- bis 1,7-fachen des Durchmessers des Einsteckendes. Diese Dimensionierung stellt eine zum kraftaufnahmefahigen Eingriff der Verriegelungselemente geeignete Länge der Längsabschnitte sicher und gewährleistet zudem, dass eine über einen solchen Längsabschnitt zu liegen kommende Backe des Spannfutters keinesfalls in diesen einfallen kann, sondern ausreichende Auflagemöglichkeit an der Kontur des angrenzenden Steges bzw der nutenfreien Zone des Einsteckendes findet. Beispielsweise beträgt die Länge eines Längsabschnittes bei einem 10 mm Durchmesser aufweisenden Einsteckende demnach 8 mm.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung entspricht die Tiefe der Längsnut dem 0,1- bis 0,3-fachen des Durchmessers des Einsteckendes. Diese Nuttiefe schafft einen problemlosen Angriff der Verriegelungselemente zum einen und führt andererseits zu einer nur minimalen Schwächung des Einsteckendes. Ferner hat diese Tiefe der Längsabschnitte den Vorteil, dass durch die Längsnut, die im Querschnitt beispielsweise einen kreisbogenförmigen Grund aufweisen kann, nur relativ kleine Zonen der Kontur des Einsteckendes verloren gehen.

Eine wirkungsvolle Drehmitnahme des Bohrers wird durch Längsabschnitte mit vorzugsweise V-förmigem Querschnitt erreicht. Entsprechend der aufeinander zulaufenden Flanken der Längsabschnitte sind auch die Verriegelungselemente im wesentlichen keilförmig ausgebildet. Dank des grossflächigen Zusammenwirkens der nutenseitigen Flanken mit den Flanken der Verriegelungselemente wird auch ein minimaler Verschleiss gewährleistet. In Relation zur Kraftübertragungsfähigkeit dieser Geometrie wird zudem wiederum nur ein minimaler Verlust an Kontur des Einsteckendes sichergestellt. Dies begünstigt die Auflagesituation für die Backen eines Spannfutters.

Während bei einer Schlagbohrmaschine die Zentrierung des Bohrers durch die Backen des Spannfutters erfolgt, stehen dazu bei einem Bohrhammer die entsprechend der Längsnut ausgebildeten Verriegelungselemente zur Verfügung. Bei einer Längsnut mit V-förmigem Querschnitt besteht grundsätzlich die Möglichkeit, mittels der Verriegelungselemente zur Zentrierung des Bohrers vorwiegend den Nutengrund oder vorwiegend die Nutenflanken auszunutzen. Für beide Zentrierungsarten hat sich ein von den Flanken der Längsabschnitte eingeschlossener Winkel, der vorzugsweise zwischen 50 und 130° liegt, bewährt. Insbesondere bei einer vorwiegenden Zentrierung am Nutengrund wird der Winkel vorteilhaft etwas grösser gehalten, dh er bewegt s sich im oberen Teil des angegebenen Bereiches, beispielsweise bei etwa 120°. Bei einer Zentrierung, wo vorwiegend die Nutenflanken ausgenutzt werden, liegt der zwischen den Flanken eingeschlossene Winkel im Hinblick auf die auftretenden Tangentialkräfte zweckmässigerweise zwischen 50 io und 70°.

Die Erfindung wird nun anhand einer Zeichnung, die Ausführungsbeispiele wiedergibt, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Einen Bohrer mit im Querschnitt einen kreisbogenförmigen Grund aufweisenden Längsabschnitten dreier i5 Längsnuten,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform eines Bohrers, mit im Querschnitt V-förmigen Längsabschnitten dreier Längsnuten,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Bohrer gemäss Schnittver-20 lauf III—III der Fig. 2.

Der in Fig. 1 gezeigte Bohrer ist insgesamt mit 1 bezeichnet und setzt sich aus einem Arbeitsbereich 2 und einem daran angeformten Einsteckende 3 zusammen. In dieses sind, über den Umfang verteilt, drei Längsnuten 4 mit im Quer-25 schnitt kreisbogenförmigem Grund eingeformt. Letztere sind durch zwei Stege 5 in Längsabschnitte 4a, 4b, 4c unterteilt, wobei der Rücken der Stege mit der Kontur des Mantels des Einsteckendes 3 korrespondiert.

Das der Stirnseite 3a des Einsteckendes 3 benachbarte 30 Ende der Längsnuten 4 liegt hier in einem Abstand A zur Stirnseite, die dem 0,4-fachen des Einsteckende-Durchmes-sers D entspricht. Die Länge B der Stege 5 beträgt hier das 0,6-fache des Einsteckende-Durchmessers D. Die Längsabschnitte 4a, 4b, 4c weisen untereinander die gleiche Länge L 35 auf, die im gezeigten Ausführungsbeispiel dem 0,8-fachen des Durchmessers D des Einsteckendes 3 entspricht. Die Tiefe T der Längsabschnitte 4a, 4b, 4c entspricht beim Ausführungsbeispiel dem 0,2-fachen des Durchmessers D des Einsteckendes 3.

40 Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zeigt wiederum einen insgesamt mit 11 bezeichneten Bohrer mit Arbeitsbereich 12 und Einsteckende 13. Drei über den Umfang des Einsteckendes 13 verteilte Längsnuten 14 sind durch einen Steg 15 in Längsabschnitte 14a, 14b unterteilt. Letztere wei-45 sen einen V-förmigen Querschnitt auf, wie dies die Fig. 3 verdeutlicht. Die Flanken 16 der Längsabschnitte 14a, 14b schliessen einen Winkel a, der im gewählten Ausführungsbeispiel 100° beträgt, ein.

Der Abstand A zwischen der Stirnseite 13a und dem dieso ser zugewandten Ende der Längsnuten 14 beträgt im Aus-führungsbeispiel der Fig. 2 das 0,6-fache des Einsteckende-Durchmessers D. Die Steglänge B und die Länge L der Längsabschnitte 14a, 14b beträgt je das 0,8-fache des Einsteckende-Durchmessers D. Die Tiefe T der Längsnuten 14 55 entspricht dem 0,2-fachen des Durchmessers D des Einsteckendes 13.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

656816 PATENTANSPRÜCHE

1. Bohrer für Handgeräte, mit einem eine geschlossene Längsnut aufweisenden Einsteckende, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnut (4,14) durch mindestens einen Steg (5,15) mit einem der Kontur des Einsteckendes (3,13) entsprechenden Rücken in Längsabschnitte (4a, 4b, 4c; 14a, 14b) unterteilt ist.

2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) zwischen der Stirnseite (3a, 13a) des Einsteckendes (3,13) und dem dieser zugewendeten Ende der Längsnut (4,14) das 0,3- bis 1-fache des Durchmessers (D) des Einsteckendes beträgt.

3. Bohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (B) des Steges (5,15) das 0,4- bis 1,1-fache des Durchmessers (D) des Einsteckendes (3,13) beträgt.

4. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) jedes Längsabschnittes (4a, 4d, 4c; 14a, 14b) der Längsnut (4,14) das 0,7- bis 1,7-fache des Durchmessers (D) des Einsteckendes (3,13) beträgt.

5. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (T) der Längsnut (4,14) das 0,1-bis 0,3-fache des Durchmessers (D) des Einsteckendes (3,13) beträgt.

6. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsabschnitte (14a, 14d) im Querschnitt V-förmig ausgebildet sind.

7. Bohrer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den Flanken (16) der Längsabschnitte (14a, 14b) eingeschlossene Winkel (a) zwischen 50° und 130° liegt.

8. Bohrer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den Flanken (16) der Längsabschnitte (14a, 14b) eingeschlossene Winkel (a) zwischen 50° und 70° liegt.