EP0655299B1 - Einrichtung an Handwerkzeugmaschinen zur Drehmitnahme von Werkzeugen - Google Patents

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EP0655299B1
EP0655299B1 EP94117161A EP94117161A EP0655299B1 EP 0655299 B1 EP0655299 B1 EP 0655299B1 EP 94117161 A EP94117161 A EP 94117161A EP 94117161 A EP94117161 A EP 94117161A EP 0655299 B1 EP0655299 B1 EP 0655299B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
locking
locking body
tool holder
depth
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP94117161A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0655299A2 (de
EP0655299A3 (de
Inventor
Alfred Dipl.-Ing. Odendahl
Heinz Dipl.-Ing. Neubert
Hans-Peter Dipl.-Ing. Meyen
Horst Sigg
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0655299A2 publication Critical patent/EP0655299A2/de
Publication of EP0655299A3 publication Critical patent/EP0655299A3/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
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    • B25D2217/0038—Locking members of special shape
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    • B25D2222/00—Materials of the tool or the workpiece
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    • B25D2222/57—Elastomers, e.g. rubber
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25D2250/221—Sensors
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    • 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
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    • Y10T408/89—Tool or Tool with support
    • Y10T408/907—Tool or Tool with support including detailed shank

Definitions

  • the invention is based on a device Hand machine tools for the rotary driving of striking and / or drilling tools according to the preamble of claim 1 as well as a tool and tool holder used.
  • Such a device is known from DE-OS 25 51 125, wherein the mounting hole of the tool holder two each other has opposite rotary drive bars, which in corresponding Driving grooves in the shank of the tools used here intervention. There are also two of them there opposite, but to the rotary driving bars by about 90 ° staggered locking body provided in accordingly Snap the arranged, elongated troughs radially into the tool shank and the axially displaceable tool e.g. a hammer drill or chisel Secure against falling out or unintentional pulling out.
  • a hammer drill or chisel Secure against falling out or unintentional pulling out.
  • the axial locking of the tools is not adversely affected by the improved Drebmitglazed and so that it remains fully effective.
  • the greater axial engagement length of the at least one Locking body in the locking recess of the tool shank compared to the locking balls used so far Tool guidance improved, especially with a lateral Pushing away or levering the tool is an advantage.
  • FIG. 1 a tool holder of a hammer drill with inserted tool in longitudinal section in an enlarged view
  • Figure 2 a Cross section of the tool holder according to II-II from Figure 1.
  • Figure 3 shows as a further embodiment a cross section through a Tool shank according to III-III from Figure 4, which together with Figure 5 the insertion end of a tool shank with linear to the front represent increasing depth of the locking troughs.
  • Figure 6 shows a longitudinal section through an appropriately trained Locking body including the tool holder.
  • Figure 7 shows as Another embodiment is a cross section through a Tool holder with inserted tool shaft and Figure 8 shows a tool shank with a graduated depth of the locking recesses.
  • the device according to the invention on machine tools Rotary driving of striking and / or drilling tools, especially on impact drills and hammer drills or Impact devices essentially consist of a tool holder 10 and a tool shaft 11 inserted therein for drilling and / or hitting the tool used 12.
  • the tool holder 10 is seated non-rotatably at the end of a driven, hollow cylindrical Tool spindle 13 of a hammer drill 14.
  • a striker 15 is added, which in known, not shown cyclically from a percussion mechanism to the Face of the tool shaft 11 is struck.
  • Tool holder 10 consists essentially of a tubular tool holder 16 with a receiving bore 17 for the tool shank 11 and two openings 18 in the Tool holder 16 inserted locking bodies 19.
  • Above the locking body 19 is concentric with the tool holder 16 a locking sleeve 20 arranged by a compression spring 21 Locking body 19 locked in the rest position shown.
  • a sliding sleeve 22 firmly connected to the locking sleeve 20 Plastic, which the locking sleeve 20 and the compression spring 21st concentrically surrounds, is by hand against the force of the compression spring 21 axially displaceable backwards, whereby the locking body 19 are released in their radial movement, so that they Slide the tool shank 11 radially outwards can.
  • the tool 12 is on the tool shaft 11 with two each other opposite rotary driving grooves 23 open towards the shaft end provided, in which two in the receiving bore 17 to the inside protruding, axially extending rotary driver 24 (see FIG. 6) intervention.
  • the rotary drivers 24 are among the Locking body 19 on the circumference of the tool holder 16 by 90 ° arranged.
  • Corresponding to the rotary driving grooves 23 the tool shank 11 two opposite, axially extending locking troughs 25 on the circumference of the tool shank 11 attached by 90 °.
  • the locking troughs 25 already end in front of the rear end of the tool shank 11 so that the inside engaging locking body 19, the axial movement of the Limit tool 12 in tool holder 16.
  • the locking troughs 25 of the tool shank 11 in its axial course, that they are deeper in the front area than in the rear area.
  • the locking bodies 19 assigned to them are shown in FIG Tool holder 16 arranged radially displaceable such that it at the front of the locking troughs 25 - and thus in the Working position of the tool 12 - deeper into the Interlocking recesses 25 engage than in the rear area, i.e. in the idle position.
  • the locking body 19 radially in its locked position by the locking sleeve 20 yielding to the outside in each case in the opening 18 of the Tool holder 16 guided by one between each Locking body 19 and the locking sleeve 20, a spring element 26 is arranged, which the locking body 19 radially inwards presses.
  • the locking body 19 longer than wide or about half as much long as the locking troughs 25 are formed and in Viewed in axial direction except for the rounded ends, it is the same height and are of the same thickness. From Figure 2 it can be seen that the Locking troughs with increasing depth on their long sides have axially extending flat flank 27, which with a corresponding axially extending flat flank 28 on the long sides the locking body 19 to form the additional rotary drive work together. This increases the area or flank for the additional rotary driving compared to previously used Locking balls or rollers not only through a deeper one Immersion, but also by the length of the shoulder, so that the pressure on the rotary driving surfaces is reduced.
  • FIGS device shows one Cross section through the tool shank 11a of a tool 12a in rear end region of the locking troughs 25a.
  • FIG. 4 shows breakout of the tool shank 11a can be seen that the depth of the locking troughs 25a in this embodiment increases linearly from the rear to the front end.
  • the one in Figure 5 by 90 ° Tool shaft 11a shown rotated also shows that the locking troughs 25a are the same over their entire axial length remain wide, so that here too with increasing depth of the Locking grooves flanks 27a for additional turning driving surrender.
  • FIG Tool holder 16a only one locking body 19a provided what may be sufficient for weaker machine tools, especially since this solution is cheaper.
  • the locking body 19a here formed or arranged in the tool holder 16a that the in the area of the locking troughs 25a engaging Locking body 19a axially increasing to the same extent to the front protrudes inward from the receiving bore 17a, like the depth of the Locking troughs 25 increases.
  • the Shank length of the tool 12 is not to be increased as a result provided that the rotary driver 24 and the locking body 19th or 19a at the same height in the receiving bore 17 or 17a Start the tool holder and also in the same level of the Tool shank 11 and 11a starting rotary driving grooves 23 and Intervene locking troughs 25.
  • FIG 7 is a cross section through a Tool holder 10b with a tool shaft 11b inserted therein Tool shows.
  • a longitudinal groove 29 incorporated, in each of which a strip 30 on the 6 towards the front inwardly projecting locking body 19b as an additional Turning drive engages.
  • the locking bodies 19b each sit in one radial opening 18 of the tool holder 16 by a Locking sleeve 20a is bordered concentrically.
  • Locking body 19b As a spring element between locking body 19b and locking sleeve 20a is here one inserted in the opening 18 of the tool holder 16
  • Full body 26a is provided, which consists of an elastically deformable Material such as rubber, plastic and the like is made.
  • the Locking body 19b are located by means of the compressed Solid body 26a with a defined pressure on the shaft 11b in the Tool holder 16 inserted tool. About this pressure the relative movement of the tool is damped when idling. Of the Solid body 26a thus simultaneously serves as a damping body for the axial forward movement of the tool with so-called idle strokes Machine.
  • Locking sleeve in the direction of the arrow preferably in the direction of rotation of the Tool, rotated so far relative to the tool holder 16 until each have a correspondingly wide and deep recess 31 on the Inside of the locking sleeve 20a over the respective solid body 26a arrives so that it can escape to the outside and the Locking body 19b releases.
  • the Tool shaft 11b inserted or withdrawn into the tool holder 16 her be pushed out.
  • the radial diving movement of the locking body when engaging in the tool shank can also be used to Controlling the impact performance of the hammer drill depending on the type of tool the locking recesses according to the type of tool are of different depths.
  • Either the Immersion depth of a locking body by a sensor can be scanned or as in the exemplary embodiment according to FIG. 7 the pressure of the spring element designed as a solid body 26a the locking body 19b to control the impact strength of the Machine tool can be recorded by a sensor 32, the for example in the working position shown in FIG the inside of the locking sleeve 20a is attached.
  • the sensor 32 acts on electronics, not shown Impact strength of the machine tool.
  • the one with the full body 26a realized solution principle can of course also with an axially displaceable locking sleeve 20 with a corresponding Realize the axial arrangement of the recesses 31.
  • the invention is not based on the illustrated embodiments limited.
  • An improved is essential to the invention Rotational entrainment in the front section of the Interlocking recesses 25, 25a, 25b, 25c engaging deeper Locking body 19, 19a, 19b; the edges 27 and 28 on the sides of which are also radial or wedge-shaped or curved according to FIG. 7 can be trained.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung an Handwerkzeugmaschinen zur Drehmitnahme von schlagenden und/oder bohrenden Werkzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie von einem dabei verwendeten Werkzeug und Werkzeughalter.
Eine solche Einrichtung ist aus der DE-OS 25 51 125 bekannt, wobei die Aufnahmebohrung des Werkzeughalters zwei einander gegenüberliegende Drehmitnahmeleisten aufweist, die in entsprechende Drehmitnahmenuten im Schaft der hier verwendeten Werkzeuge eingreifen. Außerdem sind dort zwei ebenfalls einander gegenüberliegende, jedoch zu den Drehmitnahmeleisten um etwa 90° versetzte Verriegelungskörper vorgesehen, die in entsprechend angeordnete, längliche Mulden im Werkzeugschaft radial einrasten und das axial verschiebbare Werkzeug z.B. einen Schlagbohrer oder Meißel gegen Herausfallen bzw. unbeabsichtigtes Herausziehen sichern.
Da dieses als "SDS-plus'' bekannte Einstecksystem für Schlagbohrmaschinen und Bohrhämmer sowie für in deren Werkzeughalter einsteckbare Werkzeuge unterschiedlicher Leistung verwendet wird, ergibt sich für die erforderliche Kompatibilität der verschiedenen Werkzeuge ein einheitlicher Schaftdurchmesser sowie eine einheitliche Aufnahmebohrung von z.B. 10 mm. Dies hat den Nachteil, daß leistungsstärkere Werkzeuge bei entsprechend leistungsstarken Maschinen nur begrenzt für einen Dauerbetrieb unter voller Belastung einsetzbar sind, weil die Drehmitnahme sich dabei stark abnutzt; denn die Dremomentübertragung erfolgt dort nur über zwei relativ schmale, einander gegenüberliegende Flanken der Drehmitnahmenuten und Drehmitnahmeleisten - auch Drehmitnehmer genannt.
Vorteile der Erfindung
Ausgehend davon, daß an den vorerwähnten Werkzeugen mit einem sogenannten "SDS-plus"-Einsteckende der Schaftdurchmesser sowie der Durchmesser der Werkzeugaufnahme vorgegeben ist und im Hinblick auf Kompatibilität beibehalten werden soll, hat die erfindungsgemäße Einrichtung zur Drebmitnahme von schlagenden und/oder bohrenden Werkzeugen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 den Vorteil, daß die Drehmitnahme durch den mindestens einen, nunmehr am vorderen Ende der Verriegelungsmulden in Arbeitsstellung tiefer eingreifenden Verriegelungskörper erheblich verbessert wird, so daß auch bei leistungsstarken Maschinen und Werkzeugen die Abnutzung der Drehmitnahme verringert wird. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß der verbesserte Werkzeugschaft mit den Kennzeichnungsmerkmalen des Anspruchs 5 nicht nur für eine Werkzeugaufnahme mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 9 sondern auch für Maschinen mit einer "SDS-plus"-Werkzeugaufnahme ohne deren Beeinträchtigung zu verwenden, d.h. kompatibel ist. Ferner ist vorteilhaft, daß die Axialverriegelung der Werkzeuge durch die verbesserte Drebmitnahme nicht beeinträchtigt wird und damit weiterhin voll wirksam bleibt. Außerdem wird noch durch die größere axiale Eingreiflänge des mindestens einen Verriegelungskörper in die Verriegelungsmulde des Werkzeugschaftes im Vergleich zu bisher verwendeten Verriegelungskugeln die Werkzeugführung verbessert, was insbesondere bei einem seitlichen Wegdrücken oder Hebeln des Werkzeugs von Vorteil ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den Patentansprüchen 1, 5 und 9 angegebenen Merkmale.
Zeichnung
Mehrere Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen Werkzeughalter eines Bohrhammers mit eingesetztem Werkzeug im Längsschnitt in vergrößerter Darstellung und Figur 2 einen Querschnitt des Werkzeughalters nach II-II aus Figur 1. Figur 3 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel einen Querschnitt durch einen Werkzeugschaft nach III-III aus Figur 4, die zusammen mit Figur 5 das Einsteckende eines Werkzeugschaftes mit nach vorn linear zunehmender Tiefe der Verriegelungsmulden darstellen. Figur 6 zeigt einen Längsschnitt durch einen entsprechend ausgebildeten Verriegelungskörper mitsamt der Werkzeugaufnahme. Figur 7 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel einen Querschnitt durch einen Werkzeughalter mit eingesetztem Werkzeugschaft und Figur 8 zeigt einen Werkzeugschaft mit abgestufter Tiefe der Verriegelungsmulden.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die erfindungsgemäße Einrichtung an Werkzeugmaschinen zur Drehmitnahme von schlagenden und/oder bohrenden Werkzeugen, insbesondere an Schlagbohrmaschinen und Bohrhämmern bzw. Schlaggeräten besteht im wesentlichen aus einem Werkzeughalter 10 und einem darin eingesetzten Werkzeugschaft 11 eines zum Bohren und/oder Schlagen verwendeten Werkzeuges 12. Im ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 1 und 2 sitzt der Werkzeughalter 10 drehfest am Ende einer angetriebenen, hohlzylindrischen Werkzeugspindel 13 eines Bohrhammers 14. In der Werkzeugspindel ist axial beweglich geführt ein Döpper 15 aufgenommen, der in bekannter, nicht dargestellter Weise von einem Schlagwerk zyklisch auf die Stirnseite des Werkzeugschaftes 11 geschlagen wird. Der Werkzeughalter 10 besteht dabei im wesentlichen aus einer rohrförmigen Werkzeugaufnahme 16 mit einer Aufnahmebohrung 17 für den Werkzeugschaft 11 sowie aus zwei in Durchbrüchen 18 der Werkzeugaufnahme 16 eingesetzten Verriegelungskörpern 19. Oberhalb der Verriegelungskörper 19 ist konzentrisch zur Werkzeugaufnahme 16 eine Arretierhülse 20 angeordnet, die durch eine Druckfeder 21 die Verriegelungskörper 19 in ihrer dargestellter Ruhelage arretiert. Eine mit der Arretierhülse 20 fest verbundene Schiebehülse 22 aus Kunststoff, welche die Arretierhülse 20 und die Druckfeder 21 konzentrisch umgibt, ist von Hand entgegen der Kraft der Druckfeder 21 axial nach hinten verschiebbar, wodurch die Verriegelungskörper 19 in ihrer Radialbewegung freigegeben werden, so daß sie beim Einschieben des Werkzeugschaftes 11 radial nach außen ausweichen können.
Das Werkzeug 12 ist am Werkzeugschaft 11 mit zwei einander gegenüberliegenden, zum Schaftende hin offenen Drehmitnahmenuten 23 versehen, in welche zwei in der Aufnahmebohrung 17 nach innen vorstehende, axial verlaufende Drehmitnehmer 24 (s. Fig. 6) eingreifen. Die Drehmitnehmer 24 sind dabei zu den Verriegelungskörper 19 am Umfang der Werkzeugaufnahme 16 um 90° angeordnet. In entsprechender Weise sind zu den Drehmitnahmenuten 23 des Werkzeugschaftes 11 zwei einander gegenüberliegende, axial verlaufende Verriegelungsmulden 25 am Umfang des Werkzeugschaftes 11 um 90° versetzt angebracht. Die Verriegelungsmulden 25 enden bereits vor dem hinteren Ende des Werkzeugschaftes 11, so daß die darin eingreifenden Verriegelungskörper 19 die Axialbewegung des Werkzeuges 12 in der Werkzeugaufnahme 16 begrenzen. Nach dem Einschieben des derart ausgestalteten Werkzeugschaftes 11 in die Werkzeugaufnahme 16 wird die Schiebehülse 22 wieder losgelassen und die Druckfeder 21 drückt nunmehr die Arretierhülse 20 mit der Schiebehülse 22 axial nach vorn, so daß die Verriegelungskörper 19 in die Verriegelungsmulden 25 radial eingreifen und von der Arretierhülse 20 in dieser Position verriegelt werden, so daß sie das Werkzeug 12 gegen Herausfallen sichern.
Zur Verbesserung der Drehmitnahme sind die Verriegelungsmulden 25 des Werkzeugschaftes 11 in ihrem axialen Verlauf derart ausgebildet, daß sie am vorderen Bereich tiefer sind als am hinteren Bereich. Außerdem sind die ihnen zugeordneten Verriegelungskörper 19 in der Werkzeugaufnahme 16 derart radial verschiebbar angeordnet, daß sie am vorderen Bereich der Verriegelungsmulden 25 - und damit in der Arbeitsstellung des Werkzeuges 12 - tiefer in die Verriegelungsmulden 25 eingreifen als im hinteren Bereich, d.h. in der Leerlaufstellung. Zu diesem Zweck sind die Verriegelungskörper 19 in ihrer durch die Arretierhülse 20 verriegelten Position radial nach außen nachgebend jeweils in dem Durchbruch 18 der Werkzeugaufnahme 16 geführt, indem jeweils zwischen einem Verriegelungskörper 19 und der Arretierhülse 20 ein Federelement 26 angeordnet ist, welches den Verriegelungskörper 19 radial nach innen drückt. Dadurch wird sichergestellt, daß in der Arbeitsposition durch Andrücken des Werkzeugs 12 an ein zu bearbeitendes Material bzw. Werkstück der Werkzeugschaft 11 nach hinten in die Werkzeugaufnahme 16 geschoben wird und daß dann die Verriegelungskörper 19 im vorderen Bereich der Verriegelungsmulden 25 zur Verbesserung der Drehmitnahme tiefer in den Werkzeugschaft 11 eintauchen als in der Leerlaufposition, in der das Werkzeug 12 aus dem Werkzeughalter 10 zum Teil herausgezogen bzw. durch den Döpper 15 durch einen Leerlaufschlag nach vorne geschlagen wird, bis die Verriegelungskörper 19 am hinteren Ende der Verriegelungsmulden 25 anliegen und das Werkzeug 12 gegen Herausfallen sichern.
Da durch sogenannte Leerlaufschläge das Werkzeug 12 nach vorn geschleudert wird, treten insbesondere bei schwereren Werkzeugen an der in die Verriegelungsmulden 25 eintauchenden hinteren Stirnseite der Verriegelungskörper 19 sowie an den Enden der Verriegelungsmulden 25 erhebliche mechanische Beanspruchungen auf, die mit zunehmender Tiefe der Verriegelungsmulden 25 zu einem Auftreiben bzw. Aufpilzen des Werkzeugschaftendes führen können. Das Werkzeug verklemmt sich dann in der Werkzeugaufnahme 16 und wird somit unbrauchbar. Um dies zu vermeiden, werden die Verriegelungsmulden 25 in ihrem hinteren, in der Leerlaufstellung benutzten Bereich flacher, d.h. weniger tief ausgebildet als in ihrem vorderen, in der Arbeitsstellung ausgenutzten Bereich. Aus Figur 1 ist erkennbar, daß die Tiefe der Verriegelungsmulden 25 nur im hinteren Bereich, etwa bis zur Hälfte ihrer axialen Länge zunimmt und im vorderen Bereich gleich tief bleibt. Ferner ist erkennbar, daß die Verriegelungskörper 19 länger als breit bzw. etwa halb so lang wie die Verriegelungsmulden 25 ausgebildet sind und in Axialrichtung gesehen bis auf die abgerundeten Enden gleich hoch und gleich dick bemessen sind. Aus Figur 2 ist erkennbar, daß die Verriegelungsmulden mit zunehmender Tiefe an ihren Längsseiten eine axial verlaufende ebene Flanke 27 aufweisen, welche mit einer entsprechend axial verlaufenden ebenen Flanke 28 an den Längsseiten der Verriegelungskörper 19 zur Bildung der zusätzlichen Drehmitnahme zusammenwirken. Dadurch vergrößert sich die Fläche bzw. Flanke für die zusätzliche Drehmitnahme gegenüber bislang verwendeten Verriegelungs-Kugeln oder -Walzen nicht nur duch ein tieferes Eintauchen, sondern zudem noch durch die Länge der Anlageschulter, so daß sich der Druck an den Drehmitnahmeflächen verringert.
Für die zusätzliche Drehmitnahme ist lediglich auf der in Drehrichtung liegenden Seite der Verriegelungsmulden 25 und der Verriegelungskörper 19 eine solche Flanke erforderlich. Auf der gegenüberliegenden Längsseite ist dagegen sowohl bei diesem wie auch bei den anderen Ausführungsbeispielen eine andere Gestaltung möglich, sofern der Eingriff der Verriegelungskörper 19 in ihre Verriegelungsmulden 25 dadurch nicht behindert wird. Im Beispielsfall verlaufen jedoch die ebenen Flanken 27 und 28 der beiden Längsseiten der Verriegelungsmulden 25 sowie der Verriegelungskörper 19 jeweils parallel zueinander. Aus Figur 2 ist ferner erkennbar, daß die Verriegelungskörper 19 eine in Achsrichtung verlaufende buckelförmig gewölbte radiale Innenseite aufweisen, welche durch die zueinander parallel verlaufenden Flanken 28 an den Längsseiten der Verriegelungskörper 19 begrenzt ist.
In den Figuren 3 bis 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung eines Bohrhammers zur Drehmitnahme von Schlagbohrwerkzeugen dargestellt. Figur 3 zeigt dabei einen Querschnitt durch den Werkzeugschaft 11a eines Werkzeuges 12a im hinteren Endbereich der Verriegelungsmulden 25a. In einem in Figur 4 dargestellten Ausbruch des Werkzeugschaftes 11a ist erkennbar, daß die Tiefe der Verriegelungsmulden 25a bei diesem Ausführungsbeispiel vom hinteren zum vorderen Ende linear zunimmt. Der in Figur 5 um 90° gedreht dargestellte Werkzeugschaft 11a läßt ferner erkennen, daß die Verriegelungsmulden 25a auf ihrer ganzen axialen Länge gleich breit bleiben, so daß sich auch hier mit zunehmender Tiefe der Verriegelungsmulden Flanken 27a für eine zusätzliche Drehmitnahme ergeben.
Alternativ zu der Ausführung nach Figur 1 ist in Figur 6 an der Werkzeugaufnahme 16a nur ein Verriegelungskörper 19a vorgesehen, was ggf. für schwächer ausgelegte Werkzeugmaschinen ausreicht, zumal diese Lösung kostengünstiger ist. In Anpassung an die Verriegelungsmulden 25a ist der Verriegelungskörper 19a hier so ausgebildet bzw. in der Werkzeugaufnahme 16a angeordnet, daß der in die Verriegelungsmulden 25a eingreifende Bereich des Verriegelungskörpers 19a im gleichen Maße nach vorn axial zunehmend aus der Aufnahmebohrung 17a nach innen vorsteht, wie die Tiefe der Verriegelungsmulden 25 zunimmt. Auch hier ist der Verriegelungskörper 19a in der dargestellten, durch die Arretierhülse 20 verriegelten Position durch das Federelement 26 radial nach außen soweit nachgebend in dem Durchbruch 18 geführt, daß der Verriegelungskörper 19a beim Nachvornegleiten des Werkzeugschaftes von dem (in Achsrichtung ansteigenden) Boden der Verriegelungsmulde 25a radial nach außen gedrückt wird, bis er im Endbereich der Verriegelungsmulde 25a schließlich an der Arretierhülse 20 anliegt.
Um einerseits für die zusätzliche Drehmitnahme eine möglichst lange axiale Angriffsfläche an den Flanken 27 von Verriegelungskörper 19 und Verriegelungsmulden 25 zu erhalten, andererseits aber die Schaftlänge des Werkzeugs 12 dadurch nicht zu vergrößern, ist vorgesehen, daß die Drehmitnehmer 24 und die Verriegelungskörper 19 bzw. 19a auf gleicher Höhe in der Aufnahmebohrung 17 bzw. 17a der Werkzeugaufnahme beginnen und in die ebenfalls auf gleicher Höhe des Werkzeugschaftes 11 bzw. 11a beginnenden Drehmitnahmenuten 23 und Verriegelungsmulden 25 eingreifen. Bei dieser Ausgestaltung können die Verriegelungskörper 19 bzw. 19a erheblich länger als bei den bisherigen Werkzeugaufnahmen, mindestens aber halb so lang wie die Verriegelungsmulden 25 bzw. 25a gewählt werden.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung ist in Figur 7 dargestellt, die einen Querschnitt durch einen Werkzeughalter 10b mit darin eingesetztem Werkzeugschaft 11b eines Werkzeuges zeigt. Am Boden der aus Figur 4 erkennbar nach vorne tiefer werdenden Verriegelungsmulde 25b ist hier noch zusätzlich eine Längsnut 29 eingearbeitet, in die jeweils eine Leiste 30 an der nach innen gerichteten Stirnseite der gemäß Figur 6 nach vorn weiter nach innen vorstehenden Verriegelungskörper 19b als zusätzliche Drehmitnahme eingreift. Wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen sitzen auch hier die Verriegelungskörper 19b jeweils in einem radialen Durchbruch 18 der Werkzeugaufnahme 16, die von einer Arretierhülse 20a konzentrisch eingefaßt ist. Als Federelement zwischen Verriegelungskörper 19b und Arretierhülse 20a ist hier jeweils ein im Durchbruch 18 der Werkzeugaufnahme 16 eingesetzter Vollkörper 26a vorgesehen, der aus einem elastisch verformbaren Material wie Gummi, Kunststoff und dergleichen hergestellt ist. Durch die Arretierhülse 20a sind somit auch hier die Verriegelungskörper 19b in ihrer dargestellten Arbeitsstellung über die Vollkörper 26a radial elastisch arretiert. Die Verriegelungskörper 19b liegen dabei mittels der gestauchten Vollkörper 26a mit einem definierten Druck am Schaft 11b des in die Werkzeugaufnahme 16 eingeschobenen Werkzeuges an. Über diesen Druck wird die Relativbewegung des Werkzeuges im Leerlauf gedämpft. Der Vollkörper 26a dient somit gleichzeitig als Dämpfungskörper für die axiale Vorwärtsbewegung des Werkzeuges bei sog. Leerlaufschlägen der Maschine. Zum Entriegeln wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Arretierhülse in Pfeilrichtung, vorzugsweise in Drehrichtung des Werkzeugs, gegenüber der Werkzeugaufnahme 16 so weit verdreht, bis jeweils eine entsprechend breite und tiefe Ausnehmung 31 an der Innenseite der Arretierhülse 20a über den jeweiligen Vollkörper 26a gelangt, so daß dieser darin nach außen ausweichen kann und den Verriegelungskörper 19b freigibt. In dieser Position kann der Werkzeugschaft 11b in die Werkzeugaufnahme 16 eingeschoben bzw. aus ihr herausgeschoben werden.
Die radiale Tauchbewegung der Verriegelungskörper beim Eingreifen in den Werkzeugschaft kann außerdem dazu benutzt werden, die Schlagleistung des Bohrhammers je nach Werkzeugtyp zu steuern, indem die Verriegelungsmulden nach Werkzeugtyp entsprechend unterschiedlich tief ausgebildet sind. Dabei kann entweder die Eintauchtiefe eines Verriegelungskörpers durch einen Fühler abgetastet werden oder wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 7 kann der Druck des als Vollkörper 26a ausgebildeten Federelementes auf den Verriegelungskörper 19b zur Steuerung der Schlagstärke der Werkzeugmaschine von einem Sensor 32 aufgenommen werden, der beispielsweise in der dargestellten Arbeitsstellung gemäß Figur 7 an der Innenseite der Arretierhülse 20a angebracht ist. Der Sensor 32 wirkt dabei über eine nicht dargestellte Elektronik auf die Schlagstärke der Werkzeugmaschine ein. Das mit den Vollkörpern 26a realisierte Lösungsprinzip läßt sich selbstverständlich auch mit einer axial verschieblichen Arretierhülse 20 bei entsprechender axialer Anordnung der Ausnehmungen 31 realisieren.
Wie aus Figur 4 erkennbar, ist die Längsachse der Verriegelungsmulden 25a relativ zur Drehachse des Werkzeuges 12a geneigt, d.h. nach vorne hin werden die Verriegelungsmulden 25a stetig tiefer. Abweichend davon können die Verriegelungsmulden aber auch in unterschiedlich tiefen Abschnitten unterteilt sein. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 8 ist dargestellt, daß die Verriegelungsmulden 25c des Werkzeugschaftes 11c zwei unterschiedlich tiefe Abschnitte aufweisen, wobei der hintere, flache Abschnitt 33 in den vorderen, tieferen Abschnitt 34 durch eine schräge Rampe 35 weich übergeht. Über diese Stufen wird der Arbeitseingriff des Werkzeuges codiert. Kommt ein Bohr- oder Meißelwerkzeug im Werkzeughalter in Eingriff, so rastet der Verriegelungskörper 19 in Arbeitsstellung des Werkzeuges in den tieferen Abschnitt 34 ein und sichert damit eine bessere Drehmitnahme. Gleichzeitig damit läßt sich durch die Eintauchtiefe des Verriegelungskörpers gemäß der Beschreibung zu Figur 7 die Schlagleistung der Werkzeugmaschine einstellen. Die konstruktive Gestaltung der Rampe am Stufenübergang der Verriegelungsmulde 25c zwischen der Leerlaufstellung und der Arbeitsstellung sichert einen weichen Übergang zum Schlagbetrieb. Neben einer Geraden kann die Rampe auch in Kurvenform ausgebildet sein.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Erfindungswesentlich ist jedoch eine verbesserte Drehmitnahme durch einen im vorderen Abschnitt der Verriegelungsmulden 25, 25a, 25b, 25c tiefer eingreifenden Verriegelungskörper 19, 19a ,19b; wobei die Flanken 27 und 28 an deren Seiten auch radial bzw. keilförmig oder gemäß Figur 7 gewölbt ausbegildet sein können.

Claims (14)

  1. Aus einem Werkzeughalter (10) und einem darin eingesetzten Werkzeugschaft (11) bestehende Einrichtung an Handwerkzeugmaschinen zur Drehmitnahme von schlagenden und/oder bohrenden Werkzeugen, die zu ihrem Schaftende hin offene Nuten (23) zur Drehmitnahme aufweisen, in welche mindestens zwei in einer Aufnahmebohrung (17) des Werkzeughalters (10) nach innen vorstehende, axial verlaufende, vorzugsweise einander diametral gegenüberliegende Drehmitnehmer (24) eingreifen, wobei in einem zu den Drehmitnehmern (24) versetzten Umfangsbereich der Aufnahmebohrung (17) mindestens ein in einem radialen Durchbruch der Werkzeugaufnahme (16) nach außen nachgebend geführter Verriegelungskörper (19) in eine längliche, die Axialbewegung des Werkzeugs in der Werkzeugaufnahme begrenzende Verriegelungsmulde (25) im Werkzeugschaft eingreift und in dieser Position arretierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Verriegelungsmulde (25) des Werkzeugschaftes (11) in ihrer Axialerstreckung derart ausgebildet ist, daß sie im vorderen Bereich tiefer ist als im hinteren Bereich, so daß in der Arbeitsstellung des Werkzeugs (12) der ihr zugeordnete Verriegelungskörper (19) der Werkzeugaufnahme (16) in dem vorderen Bereich der Verriegelungsmulde (25) tiefer eingreift als in der Leerlaufstellung im hinteren Bereich.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der mindestens einen Verriegelungsmulde (25) vom hinteren zum vorderen Ende hin linear zunimmt und daß der darin eingreifende Bereich des Verriegelungskörpers (19) in gleichem Maße nach vorn axial zunehmend aus der Aufnahmebohrung (17) radial nach innen vorsteht.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der mindestens einen Verriegelungsmulde (25) nur im hinteren Bereich, vorzugsweise bis zur Hälfte der axialen Länge nach vorn hin zunimmt und im vorderen Bereich gleichbleibt, und daß der mindestens eine Verriegelungskörper (19) in Axialrichtung gesehen bis auf seine abgerundeten Enden gleich hoch und gleich breit bemessen ist.
  4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Verriegelungsmulde (25) mit zunehmender Tiefe an ihren Längsseiten in Drehrichtung eine zumindest annähernd axial verlaufende ebene Flanke (27) aufweist, welche mit einer entsprechend axial verlaufenden ebenen Flanke (28) an den Längsseiten des Verriegelungskörpers (19) zur Bildung einer zusätzlichen Drehmitnahme zusammenwirkt.
  5. Werkzeug für eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der mindestens einen Verriegelungsmulde (25) des Werkzeugschaftes (11) vom hinteren zum vorderen Ende hin zunimmt und an ihrer insbesondere in Drehrichtung liegenden Längsseite mit zunehmender Tiefe eine zumindest annähernd axial verlaufende ebene Flanke (27) für eine zusätzliche Drehmitnahme aufweist.
  6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei ebene Flanken (27) zu beiden Längsseiten der mindestens einen Verriegelungsmulde (25) parallel zueinander verlaufen.
  7. Werkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der mindestens einen Verriegelungsmulde (25) vom hinteren Ende vorzugsweise bis zur Mitte zunimmt und von dort bis zum vorderen Ende gleichbleibt.
  8. Werkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsmulde (25c) mindestens zwei unterschiedlich tiefe Abschnitte aufweist, wobei der hintere flache Abschnitt (33) in den vorderen tieferen Abschnitt (34) weich übergeht.
  9. Werkzeughalter für eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Verriegelungskörper (19) in seiner arretierten Position radial nach außen nachgebend in einer Ausnehmung (18) der Werkzeugaufnahme (16) geführt ist.
  10. Werkzeughalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Verriegelungskörper (19) in Axialrichtung länger als breit ist, wobei dessen Längsseiten als zueinander parallel verlaufende Flanken (28) in eine buckelförmig gewölbte radiale Innenseite übergehen.
  11. Werkzeughalter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mindestens einen Verriegelungskörper (19) und einer Arretierung (20) ein Federelement (26) angeordnet ist, welches den Verriegelungskörper (19) radial nach innen drückt.
  12. Werkzeughalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (26a) ein Vollkörper aus Gummi, Kunststoff oder einem ählich elastisch verformbaren Material besteht.
  13. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintauchtiefe des mindestens einen Verriegelungskörpers (19) zur Steuerung der Schlagstärke der Werkzeugmaschine (14) abfühlbar ist.
  14. Werkzeughalter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Federelementes (26a) auf den Verriegelungskörper (19b) zur Steuerung der Schlagstärke der Werkzeugmaschine von einem Sensor (32) aufnehmbar ist.
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