Werkzeug und Werkzeugaufnahme für Handwerkzeuggeräte

Abstract

 Das Werkzeug für eine Werkzeugaufnahme von dem Meisseln und/oder Schlagbohren dienenden Handwerkzeuggeräte weist einen Einspannschaft (1) auf. Der Einspannschaft (1) ist mit zwei einander diametral gegenüberliegenden, axial zu dessen freiem Ende hin offenen Drehmitnahmenuten (2) versehen. Zur axialen Verriegelung des Werkzeuges weist der Einspannschaft (1) ferner eine axial geschlossene Verriegelungsnut (3) auf. Zur Erzielung höherer Flächenanteile an mitnahmeseitigen Flanken, die für die Uebertragung des Drehmomentes massgebend sind, weist der Einspannschaft (1) femer eine Längsnut (4) und eine weitere Längsnut (5) auf. Die weitere Längsnut (4) durchsetzt die Verriegelungsnut (3) derart, dass sich eine Schulterfläche (3a) bildet. Die weitere Längsnut (5) liegt der Verriegelungsnut (3) diametral gegenüber und kann gegenüber den Drehmitnahmenuten (2) einen grösseren lichten Querschnitt aufweisen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Einsetzen in eine Werkzeugaufnahme für dem Meisseln und/oder Schlagbohren dienende Handwerkzeuggeräte mit einem Einspannschaft, der mindestens zwei axial zum freien Ende des Einspannschaftes hin offene Drehmitnahmenuten und im Umfangsbereich zwischen den Drehmitnahmenuten mindestens eine axial geschlossene Verriegelungsnut aufweist.

[0002] Aus der DE-PS 25 51 125 sind Werkzeuge für Handwerkzeuggeräte bekannt, wobei der Einspannschaft dieser Werkzeuge eine oder zwei axial verschlossene Verriegelungsnuten sowie eine oder zwei axial zum freien Ende des Einspannschaftes hin offene Drehmitnahmenuten aufweist. Die Werkzeugaufnahme, welche der Aufnahme dieser Werkzeuge dient, weist ein oder zwei radial verschiebbare Verriegelungselemente auf, welche im vorliegenden Falle in Form von Kugeln ausgebildet sind, wobei es bekannt ist, anstelle von Kugeln auch Walzen als Verriegelungselemente zu verwenden. Im Zusammenwirken dieser Verriegelungselemente mit den axial verschlossenen Verriegelungsnuten kommt eine formschlüssige Verbindung zwischen Werkzeug und Werkzeugaufnahme zustande. Durch radiales Ausrücken der Verriegelungselemente kann diese formschlüssige Verbindung aufgehoben werden, so dass sich die Werkzeuge aus der Werkzeugaufnahme entnehmen lassen. Da für die Drehmomentübertragung von der Werkzeugaufnahme auf die Werkzeuge insbesondere die Drehmitnahmenuten am Werkzeug und die damit zusammenwirkenden Mitnahmeleisten an der Werkzeugaufnahme massgebend sind, wirken besonders hohe Beanspruchungen auf die Verriegelungsnuten und die damit zusammenwirkenden Verriegelungselemente nicht ein. Lediglich beim Herausziehen der Werkzeuge aus einer Bohrung in Bauteilen sind über die Verriegelungsnuten im Zusammenwirken mit den darin eingreifenden Verriegelungselementen gewisse Axialkräfte zu übertragen, um sicherzustellen, dass die Verbindung zwischen Werkzeug und Werkzeugaufnahme bestehen bleibt.

[0003] Dagegen kommt eine ausserordentlich hohe Beanspruchung den zum freien Ende des Einspannschaftes hin offenen Drehmitnahmenuten zu, in die entsprechende Mitnahmeleisten der Werkzeugaufnahme eingreifen. Diese hohe Beanspruchung hat ihre Ursache in dem von der Werkzeugaufnahme auf das Werkzeug zu übertragenden Drehmoment. Dieses Drehmoment wird umso höher, je grösser bei den zum Einsatz gelangenden Werkzeugen der Durchmesser des Arbeitsbereiches ist. Aufgrund des derzeitigen Trends, gemäss welchem vermehrt Werkzeuge mit einem grösseren Durchmesser des Arbeitsbereiches in den Handwerkzeuggeräten zum Einsatz gelangen, treten aufgrund der dadurch ausserordentlich grossen zu übertragenden Drehmomente an den Drehmitnahmenuten derart grosse Verschleisserscheinungen auf, dass es zu einem vorzeitigen Ausfall der Werkzeuge kommen kann. Dieser im Zusammenhang mit den Drehmitnahmenuten bedingte vorzeitige Ausfall kann vor dem anwendungsbedingten normalen Verschleiss des Arbeitsbereiches der Werkzeuge eintreten.

[0004] Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zu schaffen, welches insbesondere im Zusammenwirken mit einer geeigneten Werkzeugaufnahme eine derart verschleissunanfällige Uebertragung der Drehmomente ermöglicht, dass der mit den Drehmitnahmenuten in Zusammenhang stehende, ausfallbedingte Verschleiss der Werkzeuge nicht vor dem anwendungsbedingten Verschleiss des Arbeitsbereiches der Werkzeuge eintritt.

[0005] Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Verriegelungsnut in ihrer Axialprojektion von einer axial zum freien Ende des Einspannschaftes hin offenen Längsnut derart überlappt wird, dass sich eine von der rückwärtigen Stimseite des Einspannschaftes abgewandte Schulterfläche bildet und in dem der Verriegelungsnut gegenüberliegenden Umfangsbereich zwischen den Drehmitnahmenuten mindestens eine, axial zum freien Ende des Einspannschaftes hin offene, weitere Längsnut vorgesehen ist.

[0006] Durch das Anordnen von mindestens einer Längsnut sowie mindestens einer weiteren Längsnut entstehen zusätzliche Flanken, die zur Ausnutzung bei der Uebertragung des Drehmomentes zur Verfügung stehen. Die im Ueberlappungsbereich von Verriegelungsnut und Längsnut gebildete Schulterfläche dient nach wie vor der Uebertragung von Axialkräften, wobei zu berücksichtigen ist, dass diese auftretenden Axialkräfte gering sind und lediglich beim Herausziehen des Werkzeuges aus der Bohrung eines Bauteiles auftreten. Somit reicht die für die Uebertragung solcher Axialkräfte massgebende Schulterfläche völlig aus.

[0007] In baulicher und vor allem in herstellungstechnischer Hinsicht werden gewisse Vorteile erreicht, wenn zweckmässigerweise die weitere Längsnut der Verriegelungsnut diametral gegenüberliegt. Das diametrale Gegenüberliegen von Längsnut und Verriegelungsnut kann in Richtung Symmetrie noch weiter ausgebaut werden, indem vorteilhafterweise die Längsnut unter Bildung gleicher Abstände in Umfangsrichtung zu den benachbarten Drehmitnahmenuten angeordnet ist.

[0008] Dank einer diesbezüglichen Ausbildung wird eine Kompatibilität der so ausgebildeten Werkzeuge mit einer weiteren bekannten Werkzeugaufnahme erzielt, welche ein Verriegelungselement und diesem diametral gegenüberliegend eine Mitnahmeleiste aufweist. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass beim Einsatz des erfindungsgemässen Werkzeuges in eine solche bekannte Werkzeugaufnahme die erfindungsgemässen Vorteile noch nicht vollkommen ausgeschöpft werden, da die für die Uebertragung des Drehmomentes massgebenden Flächenanteile der Flanken noch nicht erhöht sind. Eine Erhöhung dieser Flächenanteile der Flanken kann jedoch in einfacher Weise durch Anordnung weite rer Mitnahmeleisten an der Werkzeugaufnahme erhöht werden, wobei beispielsweise entsprechend der aus der DE-PS 25 51 125 bekannten Werkzeugaufnahme zwei Mitnahmeleisten vorgesehen werden können, welche zu der Verriegelungsnut und zu der weiteren Längsnut beispielsweise symmetrisch angeordnet sind.

[0009] Um beispielsweise zu verhindem, dass es mit dem erfindungsgemässen Werkzeug in Werkzeugaufnahmen, welche nur ein Verriegelungselement aufweisen, zu Fehlverriegelungen kommen kann, besteht gemäss einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Möglichkeit, die weitere Längsnut unter Bildung ungleicher Abstände in Umfangsrichtung zu den benachbarten Drehmitnahmenuten anzuordnen.

[0010] Sowohl die Anordnung der weiteren Längsnut in gleichen als auch in ungleichen Abständen in Umfangsrichtung zu den benachbarten Drehmitnahmenuten kann mit der Massgabe kombiniert werden, gemäss welcher zweckmässigerweise der lichte Querschnitt der Drehmitnahmenuten vom lichten Querschnitt der weiteren Längsnut übertroffen wird. Diese Massgabe ist insbesondere dann zu berücksichtigen, wenn die weitere Längsnut mit gleichen Abständen in Umfangsrichtung zu den benachbarten Drehmitnahmenuten angeordnet ist, da die vorgenannte bekannte Werkzeugaufnahme eine diesbezüglich ausgebildete Mitnahmeleiste diametral der Verriegelungsnut gegenüberliegend aufweist. Somit ist die volle Kompatibilität zu der diesbezüglich bekannten Werkzeugaufnahme gegeben.

[0011] Um den Querschnitt des Einspannschaftes durch die Anordnung der weiteren Längsnut nicht zusätzlich zu schwächen und zudem die vorgenannte Fehlverriegelung auszuschliessen, besteht ferner die Möglichkeit, mehrere weitere Längsnuten vorzusehen. Aus der Sicht der symmetrischen Ausbildung, welche beispielsweise in herstellungstechnischer Sicht Vorteile bringt, ist es möglich, mehrere weitere Längsnuten unter Bildung gleicher Abstände in Umfangsrichtung zu den benachbarten Drehmitnahmenuten vorzusehen und trotzdem die Möglichkeit einer Fehlverriegelung zu unterbinden.

[0012] Zur Gewährleistung einer ausreichend grossen, von der rückwärtigen Stirnseite des Einspannschaftes abgewandten Schulterfläche ist zweckmässigerweise die Längsnut unter Bildung ungleicher Abstände in Umfangsrichtung zu den benachbarten Drehmitnahmenuten angeordnet. Unter der Voraussetzung, dass die Verriegelungsnut in Umfangsrichtung gleiche Abstände zu den benachbarten Drehmitnahmenuten aufweist, entsteht dadurch eine die massgebende Grösse der Schulterfläche schaffende Versetzung.

[0013] Mit Vorteil weisen die Längsnut und die weiteren Längsnuten eine zumindest bereichsweise im wesentlichen radial verlaufende, mitnahmeseitige Flanke auf. Damit soll zum Ausdruck gebracht werden, dass die lichte Querschnittsform der Längsnut und der weiteren Längsnuten beliebig ausgebildet werden kann. So kann es sich beispielsweise um eine U-förmige, eine V-förmige oder um eine abgeflachte Ausbildung handeln. Massgeblich ist lediglich, dass mitnahmeseitig eine Flanke vorhanden ist, wobei zumindest ein Bereich dieser Flanke im wesentlichen radial verläuft.

[0014] Das in vorstehender Weise ausgebildete Werkzeug hat somit den Vorteil, dass es sich in verschiedenartigen, sich auf dem Markt befindlichen Werkzeugaufnahmen einsetzen lässt. So beispielsweise in Werkzeugaufnahmen entsprechend der DE-PS 25 51 125, in Werkzeugaufnahmen mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Verriegelungselementen und auch in Werkzeugaufnahmen, bei denen eine Mitnahmeleiste einem Verriegelungselement diametral gegenüberliegt. Allerdings erfolgt der Einsatz des erfindungsgemässen Werkzeuges bei diesen bekannten Werkzeugaufnahmen niemals unter völliger Ausnutzung der erfindungsgemässen Vorteile, nämlich hinsichtlich Erzielung einer Verschleissunanfälligkeit bei der Uebertragung grösserer Drehmomente. Allerdings wird unter Inkaufnahme dieses Nachteiles, welcher dem Grunde nach dem Ist-Zustand entspricht, mit dem erfindungsgemässen Werkzeug der Vorteil der Kompatibilität mit verschiedenen, sich auf dem Markt befindlichen Werkzeugaufnahmen erzielt.

[0015] Die erfindungsgemässen Vorteile werden aber dann vollumfänglich ausgeschöpft, wenn das erfindungsgemässe Werkzeug in eine Werkzeugaufnahme eingesetzt wird, die mindestens ein mit den axial geschlossenen Verriegelungsnuten zusammenwirkendes, radial verschiebbares Verriegelungselement, mindestens zwei mit den axial zum freien Ende des Spannschaftes hin offenen Drehmitnahmenuten zusammenwirkende Mitnahmeleisten, mindestens eine mit der axial zum freien Ende des Einspannschaftes hin offenen Längsnut zusammenwirkende Längsleiste sowie mindestens eine mit den axial zum freien Ende des Einspannschaftes hin offenen weiteren Längsnuten zusammenwirkende weitere Längsleiste aufweist.

[0016] Die Anordnung von Längsleiste und weiteren Längsleisten kann dabei entsprechend der Anordnung und Ausbildung der Längsnut und weiteren Längsnuten variieren.

[0017] Die Erfindung wird nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

einen Schnitt durch einen Einspannschaft des erfindungsgemässen Werkzeuges;

Fig. 2

einen Schnitt durch den Einspannschaft eines weiteren erfindungsgemässen Werkzeuges;

Fig. 3

einen Schnitt durch den Einspannschaftes eines weiteren erfindungsgemässen Werkzeuges;

Fig. 4

einen Schnitt durch eine vereinfacht dargestellte Werkzeugaufnahme, mit einem Werkzeug, das einen Einspannschaft entsprechend Fig. 1 aufweist.

[0018] Das Werkzeug der Fig. 1 weist einen im Schnitt dargestellten Einspannschaft 1 auf. Der Einspannschaft 1 ist mit zwei einander diametral gegenüberliegenden, axial zu dessen freiem Ende hin offenen Drehmitnahmenuten 2 versehen. Mit in Umfangsrichtung gleichen Abständen zu den Drehmitnahmenuten 2 ist eine axial geschlossene Verriegelungsnut 3 vorgesehen. Die Verriegelungsnut 3 wird von einer Längsnut 4 durchsetzt. Im nicht überlappten Bereich von Verriegelungsnut 3 und Längsnut 4 bildet sich eine von der rückwärtigen Stirnseite des Einspannschaftes 1 abgewandte Schulterfläche 3a, die der Uebertragung von Axialkräften dient.

[0019] Wie die Fig. 1 ferner zeigt, ist in dem der Verriegelungsnut 3 gegenüberliegenden Umfangsbereich zwischen den Drehmitnahmenuten 2 eine zum freien Ende des Einspannschaftes 1 hin offene weitere Längsnut 5 vorgesehen. Diese weitere Längsnut 5 ist im vorliegenden Falle mit in Umfangsrichtung gleichen Abständen zu den Drehmitnahmenuten 2 angeordnet.

[0020] Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Werkzeug, dessen Einspannschaft 6 wiederum zwei axial zu dessen freiem Ende hin offene Drehmitnahmenuten 7 aufweist. Mit gleichen Abständen in Umfangsrichtung zu den Drehmitnahmenuten 7 ist eine axial geschlossene Verriegelungsnut 8 vorgesehen. Diese Verriegelungsnut 8 wird von einer Längsnut 9 durchsetzt, welche derart versetzt ist, dass sich eine von der rückwärtigen Stirnseite des Einspannschaftes 6 abgewandte Schulterfläche 8a bildet.

[0021] In dem der Verriegelungsnut 8 gegenüberliegenden Umfangsbereich zwischen den Drehmitnahmenuten 7 ist eine axial zum freien Ende des Einspannschaftes 6 hin offene weitere Längsnut 10 vorgesehen. Diese weitere Längsnut 10 weist in Umfangsrichtung zu den Drehmitnahmenuten 7 ungleiche Abstände auf, was zur Verhinderung von Fehlverriegelungen in gewissen sich auf dem Markt befindlichen Werkzeugaufnahmen führt.

[0022] Das Werkzeug gemäss Fig. 3 weist einen Einspannschaft 11 auf, der mit einander diametral gegenüberliegen, axial zu dessen freiem Ende hin offenen Drehmitnahmenuten 12 versehen ist. Im Umfangsbereich zwischen diesen Drehmitnahmenuten 12 ist eine Verriegelungsnut 13 vorgesehen, die von einer Längsnut 14, die axial zum freien Ende des Einspannschaftes 11 hin offen ist, überlappt wird. Im nicht überlappten Bereich von Verriegelungsnut 13 und Längsnut 14 bildet sich eine von der rückwärtigen Stirnseite des Einspannschaftes 11 hin abgewandte Schulterfläche 13a.

[0023] Wie Fig. 3 ferner zeigt, sind in dem der Verriegelungsnut 13 gegenüberliegenden Umfangsbereich des Einspannschaftes 11 zwei axial zu dessen freiem Ende hin offene weitere Längsnuten 15 vorgesehen. Die weiteren Längsnuten 15 weisen in Umfangsrichtung zu den Drehmitnahmenuten 12 gleiche Abstände auf. Trotz der Anordnung dieser gleichen Abstände und der damit erzielten Symmetrie ist eine Fehlverriegelung in ge wissen sich auf dem Markt befindlichen Werkzeugaufnahmen ausgeschlossen.

[0024] Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine vereinfacht dargestellte Werkzeugaufnahme, in welche ein Werkzeug mit einem Einspannschaft 1 entsprechend Fig. 1 eingesetzt ist. Die Werkzeugaufnahme besteht im wesentlichen aus einer Führung 16, einer Betätigungshülse 17 sowie einem Käfig 18. Die Führung 16 weist zwei einander diametral gegenüberliegende Mitnahmeleisten 16a sowie eine Längsleiste 16b und eine weitere Längsleiste 16c auf. Die Mitnahmeleisten 16a, die Längsleiste 16b sowie die weitere Längsleiste 16c sind für die Uebertragung des Drehmomentes massgebend, wobei bei der Uebertragung dieses Drehmomentes durch die Anordnung der Längsleiste 16b und der weiteren Längsleiste 16c die Verschleissunanfälligkeit gewährleistet wird.

[0025] Für die axiale Verriegelung des mit dem Einspannschaft 1 versehenen Werkzeuges ist eine Kugel als Verriegelungselement 19 vorgesehen. Dieses Verriegelungselement 19 ist radial verschiebbar gelagert, so dass unter Ausrücken aus dem in Fig. 4 dargestellten verriegelten Zustand das Werkzeug aus der Werkzeugaufnahme entfernt werden kann. Zur Sicherstellung dieser radialen Verschiebbarkeit des Verriegelungselementes 19 ist in der Führung 16 ein Durchbruch 16d vorgesehen.

Ansprüche

1. Werkzeug zum Einsetzen in eine Werkzeugaufnahme für dem Meisseln und/oder Schlagbohren dienende Handwerkzeuggeräte mit einem Einspannschaft (1, 6, 11), der mindestens zwei axial zum freien Ende des Einspannschaftes (1, 6, 11) hin offene Drehmitnahmenuten (2, 7, 12) und im Umfangsbereich zwischen den Drehmitnahmenuten (2, 7, 12) mindestens eine axial geschlossene Verriegelungsnut (3, 8, 13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsnut (3, 8, 13) in ihrer Axialprojektion von einer axial zum freien Ende des Einspannschaftes (1, 6, 11) hin offenen Längsnut (4, 9, 14) derart überlappt wird, dass sich eine von der rückwärtigen Stirnseite des Einspannschaftes (1, 6, 11) abgewandte Schulterfläche (3a, 8a, 13a) bildet und in dem der Verriegelungsnut (3, 8, 13) gegenüberliegenden Umfangsbereich zwischen den Drehmitnahmenuten (2, 7, 12) mindestens eine, axial zum freien Ende des Einspannschaftes (1, 6, 11) hin offene, weitere Längsnut (5, 10, 15) vorgesehen ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Längsnut (5) der Verriegelungsnut (3) diametral gegenüberliegt.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Längsnut (5) unter Bildung gleicher Abstände in Umfangsrichtung zu den benachbarten Drehmitnahmenuten (2) angeordnet ist.

4. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Längsnut (10) unter Bildung ungleicher Abstände in Umfangsrichtung zu den benachbarten Drehmitnahmenuten (7) angeordnet ist.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Längsnut (5) einen gegenüber dem lichten Querschnitt der Drehmitnahmenuten (2) grösseren lichten Querschnitt aufweist.

6. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere weitere Längsnuten (15) vorgesehen sind.

7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren weiteren Längsnuten (15) unter Bildung gleicher Abstände in Umfangsrichtung zu den benachbarten Drehmitnahmenuten (12) angeordnet sind.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnut (4, 9, 14) unter Bildung ungleicher Abstände in Umfangsrichtung zu den benachbarten Drehmitnahmenuten (2, 7, 12) angeordnet ist.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsnut (4, 9, 14) und die weiteren Längsnuten (5, 10, 15) eine zumindest bereichsweise im wesentlichen radial verlaufende, mitnahmeseitige Flanke aufweisen.

10. Werkzeugaufnahme mit Aufnahmeöffnung für ein Werkzeug, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch mindestens ein mit den axial geschlossenen Verriegelungsnuten (3, 8, 13) zusammenwirkendes, radial verschiebbares Verriegelungselement (19), mindestens zwei mit den axial zum freien Ende des Einspannschaftes (1) hin offenen Drehmitnahmenuten (2, 7, 12) zusammenwirkende Mitnahmeleisten (16a), mindestens eine mit der axial zum freien Ende des Einspannschaftes (1) hin offenen Längsnut (4, 9, 14) zusammenwirkende Längsleiste (16b) sowie mindestens eine mit den axial zum freien Ende des Einspannschaftes (1) hin offenen weiteren Längsnuten (5, 10, 15) zusammenwirkende weitere Längsleiste (16c).

Zeichnung