[0001] Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Einsetzen in eine Werkzeugaufnahme für dem
Meisseln und/oder Schlagbohren dienende Handwerkzeuggeräte mit einem Einspannschaft,
der mindestens eine axial geschlossene Verriegelungsnut und mindestens eine axial
zum freien Ende des Einspannschaftes hin offene Drehmitnahmenut mit zwei im wesentlichen
radial verlaufenden Flanken aufweist.
[0002] Aus der DE-PS 25 51 125 sind Werkzeuge für Handwerkzeuggeräte bekannt, wobei der
Einspannschaft dieser Werkzeuge eine oder zwei axial geschlossene Verriegelungsnuten
sowie eine oder zwei axial zum freien Ende des Einspannschaftes hin offene Drehmitnahmenuten
aufweist. Die Werkzeugaufnahme, welche der Aufnahme dieser Werkzeuge dient, weist
entsprechend der Anzahl Verriegelungsnuten radial verschiebbare Verriegelungselemente
auf, welche im vorliegenden Falle in Form von Kugeln ausgebildet sind. Diese Verriegelungselemente,
welche beispielsweise auch als Zylinder ausgebildet sein können, dienen im Zusammenwirken
mit den axial geschlossenen Verriegelungsnuten dazu, dass die Werkzeuge nicht aus
der Werkzeugaufnahme herausfallen. Zum Entnehmen der Werkzeuge lassen sich die Verriegelungselemente
derart radial verschieben, dass sie aus den Verriegelungsnuten ausrücken.
[0003] Besonders hohe Beanspruchungen kommen den vorgenannten Verriegelungsnuten samt den
damit zusammenwirkenden Verriegelungselementen nicht zu, da im Betrieb das sich in
der Werkzeugaufnahme befindliche Werkzeug gegenüber den Verriegelungselementen praktisch
schwimmend gelagert ist, dh die Verriegelungselemente haben im Zusammenwirken mit
den Verriegelungsnuten im Betrieb keine nennenswerten Kräfte zu übertragen. Lediglich
beim Herausziehen des Werkzeuges aus einer Bohrung in einem Bauteil haben die Verriegelungsnuten
im Zusammenwirken mit dem Verriegelungselementen die Verbindung zwischen Werkzeug
und Werkzeugaufnahme sicherzustellen.
[0004] Eine ausserordentlich hohe Beanspruchung kommt dagegen den axial zum freien Ende
des Einspannschaftes hin offenen Drehmitnahmenutenen zu, in welche entsprechende Mitnahmeleisten
der Werkzeugaufnahme eingreifen. Diese Drehmitnahmenuten sind in Verbindung mit den
Mitnahmeleisten für die gesamte Drehmomentübertragung während des Betriebs des Werkzeuges
verantwortlich.
[0005] Im Zusammenhang mit den weit verbreiteten Werkzeugen entsprechend vorgenannter Veröffentlichung
hat sich gezeigt, dass die Schwäche im Verschleiss der Drehmitnahmenuten liegt. Insbesondere
tritt an der mitnahmeseitigen Flanke, dh an jener Flanke, welche in Drehrichtung vorgelagert,
aber abgewandt ist, ein ausserordentlich hoher Verschleiss im Zusammenwirken mit den
entsprechenden Mitnahmeleisten der Werkzeugaufnahme auf. Ausschlaggebend für diesen
Verschleiss sind einerseits die hohen zu übertragenden Drehmomente, andererseits aber
auch die laufende Relativversetzung der Flanken der Drehmitnahmenuten gegenüber den
Flanken der Mitnahmeleisten. Diese Relativversetzung wird durch die Einwirkung der
Schlagbeanspruchung auf das Werkzeug hervorgerufen. Der Verschleiss hat zur Folge,
dass die Drehmitnahmenuten bei einem Werkzeug so stark ausgeschlagen werden, dass
eine zuverlässige Drehmomentübertragung schon vor der eigentlichen betriebsbedingten
Abnutzung des Arbeitsbereiches des Werkzeuges eintritt, was zwangsläufig zu einem
kostspieligen Ersatz eines solchen Werkzeuges führen muss.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zu schaffen, welches insbesondere
im Zusammenwirken mit einer geeigneten Werkzeugaufnahme derart verschleissunanfällig
ist, dass eine zuverlässige Drehmomentübertragung gewährleistet wird.
[0007] Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Fläche der mitnahmeseitigen
Flanke der Drehmitnahmenut in ihrer Projektion in Umfangsrichtung grösser als die
entsprechende Fläche der gegenüberliegenden Flanke ist.
[0008] Die erfindungsgemäss vorgeschlagene Dimensionierung der Drehmitnahmenut führt zu
einem optimalen Kompromiss zwischen Vergrösserung der für die Drehmomentübertragung
massgebenden Uebertragungsfiäche der Drehmitnahmenut und Vermeidung einer sich schädlich
auf die Festigkeit des Werkzeuges auswirkenden Querschnittsschwächung. Mit dem Begriff
der Projektion in Umfangsrichtung wird zum Ausdruck gebracht, dass massgebend für
die Drehmomentübertragung die schlussendlich resultierende, im wesentlichen radial
verlaufende Fläche ist, welche beispielsweise bei geradlinigem Verlauf der Flanken
mit einem Radius zusammenfällt, sofern die Flanken radial verlaufen. Dadurch, dass
nur die mitnahmeseitige Flanke in ihrer Fläche vergrössert wird, erfolgt keine nennenswerte,
sich auf die Festigkeit des Werkzeuges negativ auswirkende Querschnittsschwächung
des Einspannschaftes.
[0009] Eine einfache Möglichkeit der Flächenvergrösserung der mitnahmeseitigen Flanke besteht
zweckmässigerweise darin, dass das Radialmass dieser mitnahmeseitigen Flanke der Drehmitnahmenut
grösser als das Radialmass der gegenüberliegenden Flanke ist. Dadurch entsteht an
der Nut ein Boden, welcher von einem Kreisbogen um das Zentrum des Einspannschaftes
oder einer Tangente daran abweicht, dh der Boden kann beispielsweise in Form einer
geneigten Fläche verlaufen. In bevorzugter Weise entspricht das Radialmass der mitnahmeseitigen
Flanke etwa dem 1,1- bis 1,5-fachen des Radialmasses der gegenüberliegenden Flanke.
[0010] Eine weitere einfache Möglichkeit der Flächenvergrösserung der mitnahmeseitigen Flanke
besteht darin, dass zweckmässigerweise die Längserstreckung der mitnahmeseitigen Flanke
der Drehmitnahmenut die Längserstreckung der gegenüberliegenden Flanke übersteigt.
Die Flanken sind somit ungleich lang, was zu einer gegenüber dem Umfang des Einspannschaftes
geneigten Rückwand der Drehmitnahmenut führt. Die Längserstreckung der mitnahmeseitigen
Flanke entspricht vorzugsweise dem 1,05- bis 1,3-fachen der Längserstreckung der gegenüberliegenden
Flanke.
[0011] Die vorgenannten beiden Massnahmen zur Flächenvergrösserung der mitnahmeseitigen
Flanke können jeweils fürsich einzeln oder in Kombination miteinanderzurAnwendung
kommen. Darüber hinaus ist beispielsweise aus Symmetriegründen und Gründen dergleichmässigen
Belastung sowohl von seiten des Werkzeuges als auch von seiten der Werkzeugaufnahme
eine jeweilige paarweise Anordnung von Verriegelungsnuten und Drehmitnahmenuten vorgesehen,
wobei zweckmässigerweise Drehmitnahmenuten und Verriegelungsnuten sich jeweils etwa
diametral einander gegenüberliegen.
[0012] Entsprechend der Ausbildung des Werkzeuges ist die zur Aufnahme dieser Werkzeuge
vorgesehene Werkzeugaufnahme mit mindestens einem radial verschiebbaren Verriegelungselement
und mindestens einer Mitnahmeleiste versehen, wobei die mitnahmeseitige Flanke der
Mitnahmeleiste eine Fläche aufweist, die in ihrer Projektion in Umfangsrichtung grösser
als die entsprechende Fläche der gegenüberliegenden Flanke ist. Die für die Drehmomentübertragung
massgebende Fläche der Mitnahmeleiste wird dadurch vergrössert, was einerseits zu
einer Verschleissminderung führt und andererseits ermöglicht, die Mitnahmeleisten
stärker und daher weniger zerstörungsanfällig auszubilden.
[0013] Analog dem Werkzeug bestehen wiederum zwei Möglichkeiten dieser Flächenvergrösserung,
wobei diese Möglichkeiten für sich einzeln oder in Kombination miteinander Anwendung
finden können. Während im einen Falle das Radialmass der mitnahmeseitigen Flanke der
Mitnahmeleiste grösser als das Radialmass der gegenüberliegenden Flanke ist, wird
im anderen Falle vorgeschlagen, die Längserstreckung der mitnahmeseitigen Flanke der
Mitnahmeleiste grösser als die Längserstreckung der gegenüberliegenden Flanke auszubilden.
Die massliche Vergrösserung der Flächen der mitnahmeseitigen Flanke kann im Rahmen
des Werkzeuges erfolgen, dh das Radialmass der mitnahmeseitigen Flanke kann dem 1,1-
bis 1,5-fachen des Radialmasses der gegenüberliegenden Flanke und die Längserstreckung
der mitnahmeseitigen Flanke kann dem 1,05- bis 1 ,3-fachen der Längserstreckung der
gegenüberliegenden Flanke entsprechen.
[0014] Die Erfindung wird nachstehend, anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen,
näher erläutert: Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht des Einspannschaftes eines Werkzeuges gemäss Erfindung;
Fig. 2 einen Schnitt durch den Einspannschaft der Fig. 1 entsprechend Linie II-II;
Fig. 3 eine Ansicht des Einspannschaftes eines weiteren Werkzeuges gemäss Erfindung;
Fig. 4 einen Schnitt durch den Einspannschaft der Fig. 3 entsprechend Linie IV-IV;
Fig. 5 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Werkzeugaufnahme mit Einspannschaft
entsprechend Linie 11-11 der Fig. 1.
[0015] Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Einspannschaft 1 eines erfindungsgemässen Werkzeuges.
Dieser Einspannschaft 1 weist zwei axial geschlossene Verriegelungsnuten 2 und zwei
axial zum freien Ende des Einspannschaftes 1 hin offene Drehmitnahmenuten 3 auf. Wie
insbesondere die Fig. 2 zeigt, verlaufen Flanken 3a, 3b der Drehmitnahmenuten 3 im
wesentlichen radial. Wie wiederum Fig. 2 verdeutlicht, ist die Fläche der mitnahmeseitigen
Flanke 3a grösser als die Fläche der gegenüberliegenden Flanke 3b, was durch Vergrösserung
des Radialmasses bei der Flanke 3a zustande kommt.
[0016] Die Fig. 3 und 4 zeigen einen Einspannschaft 4 einerweiteren Ausführungsform des
erfindungsgemässen Werkzeuges. Dieser Einspannschaft 4 ist mit zwei axial geschlossenen
Verriegelungsnuten 5 und zwei axial zum freien Ende des Einspannschaftes 4 hin offenen
Drehmitnahmenuten 6 versehen. Die Drehmitnahmenuten 6 weisen im wesentlichen radial
verlaufende Flanken 6a, 6b auf, wie dies insbesondere Fig. 4 verdeutlicht. Die mitnahmeseitigen
Flanken 6a der Drehmitnahmenuten 6 weisen gegenüber den gegenüberliegenden Flanken
6b eine grössere Fläche auf, was durch grössere Längserstreckung der mitnahmeseitigen
Flanken 6a im Vergleich zur Längserstreckung der gegenüberliegenden Flanken 6b zustande
kommt.
[0017] In Fig. 5 ist schematisch eine Werkzeugaufnahme dargestellt, in welche das Werkzeug
entsprechend Fig. 1 mit Aufnahmeschaft 1, Verriegelungsnuten 2 und Mitnahmenuten 3
eingesetzt ist. Wie die Fig. 5 ferner zeigt, weist die Werkzeugaufnahme eine Führung
7, eine Betätigungshülse 8 sowie einen die Betätigungshülse 8 umgebenden Käfig 9 auf.
Durch Versetzen der Betätigungshülse 8 entweder axial oder in Umfangsrichtung, sind
im gezeigten Beispiel nicht dargestellte Ausnehmungen in Radialprojektion von Verriegelungselementen
10 bringbar, so dass diese Verriegelungselemente 10 ausweichen können. Dies führt
dazu, dass die Verriegelungselemente 10 aus den Verriegelungsnuten 2 ausrücken können
und dadurch den Einspannschaft 1 freigeben, so dass das Werkzeug aus der Führung 7
und damit aus der Werkzeugaufnahme entnommen werden kann.
[0018] Wie die Fig. 5 ferner zeigt, weist die Führung 7 Mitnahmeleisten 7a auf, welche mit
im wesentlichen radial verlaufenden Flanken 7b, 7c versehen sind. Dabei weist die
mitnahmeseitige Flanke 7b gegenüber der gegenüberliegenden Flanke 7c eine grössere
Fläche auf, was im vorliegenden Beispiel durch Erhöhung des Radialmasses zustande
kommt.
1. Werkzeug zum Einsetzen in eine Werkzeugaufnahme für dem Meisseln und/oder Schlagbohren
dienende Handwerkzeuggeräte, mit einem Einspannschaft (1, 4), der mindestens eine
axial geschlossene Verriegelungsnut (2, 5) und mindestens eine axial zum freien Ende
des Einspannschaftes (1, 4) hin offene Drehmitnahmenut (3, 6) mit zwei im wesentlichen
radial verlaufenden Flanken (3a, 3b, 6a, 6b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Fläche der mitnahmeseitigen Flanke (3a, 6a) der Drehmitnahmenut (3, 6) in ihrer
Projektion in Umfangsrichtung grösser als die entsprechende Fläche der gegenüberliegenden
Flanke (3b, 6b) ist.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Radialmass der mitnahmeseitigen
Flanke (3a) der Drehmitnahmenut (3) grösser als das Radialmass der gegenüberliegenden
Flanke (3b) ist.
3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Radialmass der mitnahmeseitigen
Flanke (3a) dem 1,1- bis 1,5-fachen des Radialmasses der gegenüberliegenden Flanke
(3b) entspricht.
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längserstreckung
der mitnahmeseitigen Flanke (6a) der Drehmitnahmenut (6) die Längserstreckung der
gegenüberliegenden Flanke (6b) übersteigt.
5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längserstreckung der
mitnahmeseitigen Flanke (6a) dem 1,05- bis 1,3-fachen der Längserstreckung der gegenüberliegenden
Flanke (6b) entspricht.
6. Werkzeugaufnahme für ein Werkzeug insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch mindestens ein radial verschiebbares, mit der Verriegelungsnut
(2) zusammenwirkendes Verriegelungselement (10) und mindestens eine mit der Drehmitnahmenut
(3) zusammenwirkende Mitnahmeleiste (7a), deren mitnahmeseitige Flanke (7b) eine Fläche
aufweist, die in ihrer Projektion in Umfangsrichtung grösser als die entsprechende
Fläche der gegenüberliegenden Flanke (7c) ist.
7. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Radialmass der
mitnahmeseitigen Flanke (7b) der Mitnahmeleiste (7a) grösser ist, als das Radialmass
der gegenüberliegenden Flanke (7c).
8. Werkzeugaufnahme nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Längserstreckung
der mitnahmeseitigen Flanke der Mitnahmeleiste grösser als die Längserstreckung der
gegenüberliegenden Flanke ist.