EP0584706B1 - Werkzeug für Handwerkzeugmaschinen - Google Patents
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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
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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- B25D2217/003—Details relating to chucks with radially movable locking elements
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- 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
Definitions
- the invention relates to a tool for Hand machine tools according to the genus of the main claim.
- Such tools and corresponding tool holders are already known from EP 433 876 A1. Besides exist a number of similar tool holders on the market and Tool training, which is mainly characterized by the Arrangement and shape of the rotary drivers or Distinguish rotary driving grooves.
- Such kind trained tools can be in different tool holders can be used while protecting the material Torque transmission to the tool.
- Resilience of the tool by the characteristic Features of claim 1 further improved.
- the measures listed in the subclaims are advantageous Further training and improvements in the main claim specified tool possible. It is particularly advantageous if the partially opposite rotary driving grooves are the same Have volumes. Studies have shown that in the case of various possible tool holder variants torque-transmitting driver at the same point on the tool shank intervention. Therefore, the torque transmitting are advantageous Flanks in the tool shank to the location (angular position) and adapted the shape of this driver. Another advantage is one Locking groove with a leading cylindrical section, over the torques for some tool holder variants be transmitted.
- FIG. 1 shows a longitudinal view of a tool shank
- Figure 2 shows an enlarged cross section through a tool shank and a tool holder with a view from the shaft end to the tool head.
- Figure 3 also shows the shaft in cross section for a second embodiment.
- a tool shank 2 according to FIGS. 1 and 2 has a central one central axis 3 extending in the longitudinal direction of the shaft. Parallel extends to the central axis 3 on the circumference of the shaft 2 Locking groove 4 closed at both axial ends Required by a diametrically opposite second locking groove 5 be supplemented or replaced, which are shown in dashed lines in Fig. 2 is.
- the locking groove 4 has 6 in the direction of rotation Shaft 2 leading a section 7, the groove bottom 8 of one Section of a cylinder jacket is formed. Section 7 ends where it extends from the radius 9 through the central axis 3 of the shaft 2 is cut at right angles. Section 7 can be a mirror image connect a rear section 10 to the radius 9, so that the radius 9 runs through the center of the locking groove 4.
- the section 10 can also have another expedient shape, especially be cut further.
- the radius 9 spans together with the central axis 3, a central plane 11 through the shaft 2 on the bottom 8 of the locking groove 4 and / or 5 on the deepest point
- the rotary driving grooves 12, 13 are not torque-transmitting Flanks 16, 17 limited. These run preferentially also in the radial direction and are in the first embodiment placed so that the volume and thus the same groove length also the cross-sectional areas of the rotary driving grooves 12, 13 are the same. With volume, the volume of the is to generate the Only the material to be removed from the full shaft is meant.
- Figure 2 leads to angles ⁇ , ⁇ of about 53 ° for the flanks 16 and 17. That is, the flanks 15 and 17 of the deeper turning groove 13, which the locking groove 4 upstream in the direction of rotation are, compared to the central plane 11 by different angular amounts ⁇ , ⁇ 'offset.
- the rear are unloaded Flanks 16, 17 with respect to the central plane 11 in the direction of rotation seen offset by a smaller angle ⁇ , ⁇ than the respective associated torque-transmitting flank 14, 15 with its angle ⁇ ', ⁇ 'seen from the central plane 11 in the opposite direction of rotation.
- the rotary driving grooves 12, 13 each have a convex, Cylinder-section-shaped groove base 18, 19, but also a may have a different shape.
- a schematically represented tool holder With 25 a schematically represented tool holder is designated, the one radially movable, engaging in the groove 4, has spherical or cylindrical locking body 26.
- a wider, flatter rotary driver 28 fills the rotary driver groove 12 off and a narrower, longer rotary driver 29 sits in the groove 13.
- Both rotary drivers 28, 29 are each on the assigned torque-transmitting edge 14 or 15 flat. Even the locking body 26 lies in a form-fitting manner on section 7 of the locking groove 4, so that torque is also gentle on the material can be transferred.
- the tool shank has 102 also a central axis 103 and a locking groove 104 on. Its section 107, the radius 109 and the median plane 111 are defined as in the first embodiment.
- a second Locking groove 105 is again optionally provided.
- a flatter one Rotary driving groove 112 has a torque-transmitting flank 114 measured against the central plane 111 in the direction of rotation 106 is offset by an angle ⁇ of 126 °; the torque transmitting Flank 115 of a deeper rotary driving groove 113 is around one Angle ⁇ offset from 105 °.
- the rear flank 116 the groove 112 is very far towards the locking groove 104 e.g. offset by an angle ⁇ of approx.
- flank 117 of groove 113 is far e.g. for one Angle ⁇ of approx. 40 ° in the direction of the locking groove 105, offset, the flanks 116 and 117 are not opposite each other in mirror image have to. That is, flanks 114 through 116 are each by different angles ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ and also by different angles Angular amounts offset from the central plane 111.
- All of the exemplary embodiments have in common that the torque receiving shaft sections 20, 22, the torque transmitting Flanks are upstream in the direction of rotation, are wide. This is an unrestricted, material-saving flow of force into the Tool ensured.
- the shaft sections 20, 22 extend approximately over an angle of at least 30 ° or approximately 45 °. If different deep Drebmit.uten 12, 13 care should be taken that for uniform loading of the shaft section 22, which is the deeper groove 13 with the larger torque transmitting surface in Direction of rotation is upstream, should be wider than the section 20 in front of the flatter groove 12, that is, based on the angles: ⁇ '> ⁇ '.
- the angular dimensioning of the torque transmitting flanks includes minor deviations of two to three Degrees with a.
- the rotary drive only via one or two locking grooves or additionally one of the turning grooves.
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Description
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug für
Handwerkzeugmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Solche Werkzeuge und entsprechende Werkzeugaufnahmen sind
durch die EP 433 876 A1 bereits bekannt. Daneben existieren
am Markt noch eine Reihe ähnlicher Werkzeugaufnahmen und
Werkzeugschaftausbildungen, die sich vor allem durch die
Anordnung und Formgebung der Drehmitnehmer bzw.
Drehmitnahmenuten unterscheiden.
Solcher Art
ausgebildete Werkzeuge können in verschiedenen Werkzeughaltern
eingesetzt werden bei gleichzeitig materialschonender
Drehmomentübertragung auf das Werkzeug. Alternativ dienen
dabei entweder die zylindrischen Abschnitte der
Verriegelungsnuten oder die Drehmitnahmenuten selbst der
Drehmomentübertragung. Durch die unsymmetrische Anordnung
der Drehmitnahmenuten bezuglich der durch die
Verriegelungsnuten und
durch die Längsachse des werkzeugschaftes gelegten Mittelebene
wird sichergestellt, daß zwischen den Flanken der
Drehmitnahmenuten und der jeweils davor liegenden Verriegelungsnut
ausreichend Material des Schaftes verbleibt, so daß es auch nach
erheblichem Verschleiß an den drehmomentübertragenden Nutflanken
nicht unter Belastung wegbricht. Erfindungsgemäß wird dabei die
Belastbarkeit des Werkzeugs durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 weiter verbessert.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Werkzeugs möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn
die sich teilweise gegenüberliegenden Drehmitnahmenuten gleiche
Volumina aufweisen. Es hat sich durch Untersuchungen gezeigt, daß
bei verschiedenen in Frage kommenden Werkzeughaltervarianten die
drehmomentübertragenden Mitnehmer an derselben Stelle am Werkzeugschaft
eingreifen. Daher sind vorteilhafterweise die drehmomentübertragenden
Flanken im Werkzeugschaft an den Ort (Winkellage) und
die Form dieser Mitnehmer angepaßt. Von weiterem Vorteil ist eine
Verriegelungsnut mit einem voreilenden zylinderförmigen Abschnitt,
über den bei einigen Werkzeughaltervarianten ebenfalls Drehmomente
übertragen werden.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine Längsansicht eines Werkzeugschaftes,
Figur 2 zeigt vergrößert einen Querschnitt durch einen Werkzeugschaft
und eine Werkzeugaufnahme mit Blickrichtung vom Schaftende
zum Werkzeugkopf. Figur 3 Zeigt ebenfalls im Querschnitt den Schaft
für ein zweites Ausführungsbeispiel.
Ein Werkzeugschaft 2 nach den Figuren 1 und 2 weist zentral eine
sich in Schaftlängsrichtung ertreckende Mittelachse 3 auf. Parallel
zur Mittelachse 3 erstreckt sich am Umfang des Schaftes 2 eine an
beiden axialen Enden geschlossene Verriegelungsnut 4. Diese kann bei
Bedarf durch eine diametral gegenüberliegende zweite Verriegelungsnut
5 ergänzt oder ersetzt sein, die in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet
ist. Die Verriegelungsnut 4 hat in Drehrichtung 6 des
Schaftes 2 voreilend einen Abschnitt 7, dessen Nutgrund 8 von einem
Abschnitt eines Zylindermantels gebildet wird. Der Abschnitt 7 endet
dort, wo er von dem Radius 9 durch die Mittelachse 3 des Schaftes 2
rechtwinklig geschnitten wird. An den Abschnitt 7 kann sich spiegelbildlich
zu dem Radius 9 ein rückwärtiger Abschnitt 10 anschließen,
so daß der Radius 9 durch die Mitte der Verriegelungsnut 4 verläuft.
Der Abschnitt 10 kann aber auch eine andere zweckmäßige Form aufweisen,
insbesondere weiter ausgeschnitten sein. Der Radius 9 spannt
zusammen mit der Mittelachse 3 eine Mittelebene 11 durch den Schaft
2 auf, die den Nutgrund 8 der Verriegelungsnut 4 und/oder 5 an der
tiefsten Stelle schneidet.
Beidseitig der Mittelebene 11 ist je eine zum Schaftende hin offene
Drehmitnahmenut 12, 13 angeordnet, welche unterschiedlich tief sind
und beide etwa radial verlaufende, drehmomentübertragende Flanken
14, 15 aufweisen. Diese Flanken 14, 15 bilden in Drehrichtung 6 des
Schaftes 2 gesehen jeweils die vordere Begrenzung der Drehmitnahmenuten
12, 13. Diese Flanke 14 der etwas flacheren Drehmitnahmenut 12
liegt in Drehrichtung von der Mittelebene 11 gemessen auf einem
Winkel α von 126°. Die Flanke 15 der etwas tieferen Drehmitnahmenut
13 liegt in gleicher Weise - also in Figur 2 von der Mittelebene 11
nach unten - gemessen auf einem Winkel β von 105°. Daraus ergeben
sich von der Mittelebene 11 aus betrachtet entgegen der Drehrichtung
6 für die Flanke 14 der flacheren Nut 12 ein Winkeln γ' von 54° und
für die Flanke 15 der tieferen Nut 13 ein Winkel δ' von 75°.
Rückwärtig werden die Drehmitnahmenuten 12, 13 durch nicht drehmomentübertragende
Flanken 16, 17 begrenzt. Diese verlaufen vorzugsweise
ebenfalls in radialer Richtung und sind beim ersten Ausführungsbeispiel
so gelegt, daß die Volumen und damit bei gleicher Nutlänge
auch die Querschnittsflächen der Drehmitnahmenuten 12, 13
gleich sind. Mit Volumen ist der Rauminhalt des zur Erzeugung der
Nut aus dem vollen Schaft zu entfernenden Materials gemeint. In
Figur 2 führt das zu Winkeln γ, δ von jeweils etwa 53° für die Flanken
16 und 17. Das heißt, die Flanken 15 und 17 der tieferen Drehmitnabmenut
13, der die Verriegelungsnut 4 in Drehrichtung vorgelagert
ist, sind gegenüber der Mittelebene 11 um unterschiedliche Winkelbeträge
δ, δ' versetzt. Dabei sind die rückwärtigen unbelasteten
Flanken 16, 17 gegenüber der Mittelebene 11 in Drehrichtung
gesehen um einen geringeren Winkel γ, δ versetzt als die jeweils
zugehörige drehmomentübertragende Flanke 14, 15 mit ihrem Winkel γ',
δ' von der Mittelebene 11 in entgegengesetzt zur Drehrichtung gesehen.
Die Drehmitnahmenuten 12, 13 weisen jeweils einen konvexen,
zylinderabschnittförmigen Nutgrund 18, 19 auf, der jedoch auch eine
davon abweichende Form aufweisen kann.
Zwischen den Nuten 4, 5 12 und 13 verbleiben jeweils ungeschwächte
Schaftabschnitte 20 bis 23, die bis zum vollen Umfang des Schaftes 2
herausreichen und das von der Handwerkzeugmaschine abgegebene Drehmoment
aufnehmen. Durch die unsymmetrische Anordnung der Nut 13 ist
in dem kritischen Bereich zwischen der drehmomentübertragenden
Flanke 15 und der in Drehrichtung vorgelagerten Verriegelungsnut 4
bei einem Winkel δ' ≈ 75° zur Mittelebene 11 ausreichend Schaftmaterial
vorhanden, um selbst bei erheblichem Verschleiß ein Wegbrechen
des Schaftes zu verhindern. Durch das Weglassen der Nut 5
bilden die Abschnitte 20 und 21 einen ununterbrochenen, und daher
unkritischen zusammenhängenen Schaftabschnitt.
Mit 25 ist eine schematisch dargestellte Werkzeugaufnahme bezeichnet,
die einen radial beweglichen, in die Nut 4 eingreifenden,
kugel- oder walzenförmiger Verriegelungskörper 26 aufweist. Ein
breiterer, flacherer Drehmitnehmer 28 füllt die Drehmitnahmenut 12
aus und ein schmälerer, längerer Drehmitnehmer 29 sitzt in der Nut
13. Beide Drehmitnehmer 28, 29 liegen jeweils an der zugeordneten
drehmomentübertragenden Flanke 14 bzw. 15 flächig an. Auch der Verriegelungskörper
26 liegt formschlüssig an dem Abschnitt 7 der Verriegelungsnut
4 an, sodaß hier ebenfalls materialschonend Drehmomente
übertragen werden können.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Figur 3 weist der Werkzeugschaft
102 ebenfalls eine Mittelachse 103 und eine Verriegelungsnut
104 auf. Deren Abschnitt 107, der Radius 109 sowie die Mittelebene
111 sind wie beim ersten Ausführungsbeispiel definiert. Eine zweite
Verriegelungsnut 105 ist wiederum wahlweise vorgesehen. Eine flachere
Drehmitnahmenut 112 weist eine drehmomentübertragende Flanke
114 auf, die gegenüber der Mittelebene 111 in Drehrichtung 106 gemessen
um einen Winkel α von 126° versetzt ist; die drehmomentübertragende
Flanke 115 einer tieferen Drehmitnahmenut 113 ist um einen
Winkel β von 105° versetzt angeordnet. Die rückwärtige Flanke 116
der Nut 112 ist sehr weit in Richtung zu der Verriegelungsnut 104
z.B. um einen Winkel γ von ca. 35° versetzt, sodaß möglichst alle
denkbaren Drehmitnehmervarianten Platz finden. Auch die rückwärtige
Flanke 117 der Nut 113 ist aus dem gleichen Grund weit z.B. um einen
Winkel δ von ca. 40° in Richtung zu der Verriegelungsnut 105, versetzt,
wobei die Flanken 116 und 117 nicht spiegelbildlich gegenüberliegen
müssen. Das heißt, die Flanken 114 bis 116 sind jeweils
um unterschlichliche Winkel α, β, γ, δ und auch um unterschiedliche
Winkelbeträge gegenüber der Mittelebene 111 versetzt.
Im übrigen gilt für das zweite Ausführungsbeispiel bezüglich des
Werkzeughalters und der Drehmitnahme dasselbe wie für das erste. Der
Nutgrund 119 ist in Figur 3 eben dargestellt, er kann aber ebenso
auch konvex sein.
Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß die das Drehmoment
aufnehmenden Schaftabschnitte 20, 22, die den drehmomentübertragenden
Flanken in Drehrichtung vorgelagert sind, breit ausgeführt sind.
Damit ist ein uneingeengter, materialschonender Kraftfluß in das
Werkzeug sichergestellt. Die Schaftabschnitte 20, 22 erstrecken sich
etwa über einen Winkel von mindestens 30° bzw. etwa 45°. Bei unterschiedlich
tiefen Drebmitnahmenuten 12, 13 ist darauf zu achten, daß
zur gleichmäßigen Belastung der Schaftabschnitt 22, welcher der
tieferen Nut 13 mit der größeren drehmomentübertragenden Fläche in
Drehrichtung vorgelagert ist, breiter sein sollte als der Abschnitt
20 vor der flacheren Nut 12, das heißt auf die Winkel bezogen:
δ' > γ'. Die Winkelbemessung der drehmomentübertragenden Flanken
(14, 15; 114, 115) schließt geringe Abweichungen von zwei bis drei
Grad mit ein. Bei entsprechend ausgebildeten Werkzeughaltern kann
bei geringeren Drehmomentübertragungen die Drehmitnahme auch nur
über ein oder zwei Verriegelungsnuten oder dazu zusätzlich noch über
eine der Drehmitnabmenuten erfolgen.
Ergänzend wird noch angemerkt, daß bei rein schlagenden Werkzeugen
auch die jeweiligen rückwärtigen Abschnitte oder Flanken der Drehmomentübertragung
dienen. Hierbei handelt es sich jedoch nur um
zeitweise auftretende kleinere Momente, die beim Meißeln mit einem
feststehenden Werkzeug auf die Werkzeugaufnahme ausgeübt werden. Es
ist schon ausreichend, wenn lediglich eine der rückwärtigen Flanken
an einem der Drebmitnehmer der Werkzeugaufnabme anliegt, damit sich
das Werkzeug nicht in der Aufnahme verdreht.
Claims (7)
- Werkzeug zur Verwendung in der Werkzeugaufnahme von Handwerkzeugmaschinen zum Schlagen und/oder Bohren mit einem Schaft (2), der eine sich in Achsrichtung des Schaftes erstreckende, beidseitig geschlossene Verriegelungsnut (4) sowie zwei ungleich breite, zum Schaftende hin offene Drehmitnahmenuten (12, 13) mit etwa radial verlaufenden Flanken aufweist, von denen je eine links und eine rechts einer Mittelebene (11) angeordnet ist, die von der Mittelachse (3) des Schaftes (2) und dem Radius (9), der einen in Drehrichtung voreilend angeordneten Abschnitt (7) der Verriegelungsnut (4) mit zylindrischem Nutgrund (8) rechtwinklig schneidet, aufgespannt wird, wobei die drehmomentübertragenden Flanken (14, 15) der Drehmitnahmenuten (12, 13) in unterschiedlichen Winkeln zu der Mittelebene (11) stehen, und wobei die rückwärtige, nicht drehmomentübertragende Flanke (17) der Drehmitnahmenuten (12, 13) um einen geringeren Winkelbetrag (γ, δ) in Drehrichtung (6) gegenüber der Mittelebene (11) versetzt ist, als die zugehörige drehmomentübertragende Flanke (15) entgegen der Drehrichtung (6), dadurch gekennzeichnet, daß die nicht drehmomentübertragenden Flanken (16, 17; 116, 117) der beiden unterschiedlich breiten Drehmitnahmenuten (12, 13) um einen etwa gleichen oder um ca. 5° voneinander abweichenden Winkelbetrag (γ, δ) gegenüber der Mittelebene (11) versetzt sind.
- Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drehmitnahmenuten (12, 13) unterschiedlich tief ausgebildet sind.
- Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drehmomentübertragende Flanke (14; 114) der flacheren Nut (12, 112) in Drehrichtung von der Mittelebene (11, 111) gemessen auf einem Winkel (α) von ca. 126° liegt.
- Werkzeug nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die drehmomentübertragende Flanke (15; 115) der tieferen Nut (19, 119) in Drehrichtung von der Mittelebene (11, 111) gemessen auf einem Winkel (β) von ca. 105° liegt.
- Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drehmitnahmenuten (12, 13) gleiches Volumen aufweisen.
- Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmitnahmenuten (12, 13) jeweils einen konvexen, insbesondere zylinderabschnittförmigen Nutgrund (18, 19) aufweisen.
- Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ungeschwächte Schaftdurchmesser etwa 18 mm beträgt.
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