AT12616U1 - Fixiervorrichtung für einen bohreinsatz - Google Patents

Abstract

Fixiereinrichtung (4) zum Fixieren eines Bohreinsatzes (3) in einem Bohrfutter (14), mit einer entlang einer Hauptachse (H) ausgerichteten Aufnahme (2) für einen Bohreinsatz (3) im Bohrfutter (14), wobei die Fixiereinrichtung (4) ein Fixierelement (5) umfasst, das um eine im Wesentlichen quer zur Hauptachse (H) ausgerichtete und zu dieser beabstandete Schwenkachse (5) schwenkbar am Bohrfutter (14) gelagert ist, wobei das Fixierelement (5) in einer ersten, zur Hauptachse (H) im Wesentlichen senkrechten Lösestellung den Bohreinsatz (3) freigibt und in einer zweiten, zur ersten Lösestellung verschwenkbaren Klemmstellung den Bohreinsatz (3) hält.

Description

österreichisches Patentamt AT 12 616 Ul 2012-08-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Fixiereinrichtung zum Fixieren eines Bohreinsatzes in einem Bohrfutter, mit einer entlang einer Hauptachse ausgerichteten Aufnahme für einen Bohreinsatz im Bohrfutter.

[0002] Derartige Fixiereinrichtungen für Bohrmaschinen aller Art sind bereits Stand der Technik. Beispielsweise gibt es Fixiereinrichtungen, bei denen mit einem separaten Schlüssel, der im Außenbereich der Bohreinsatzaufnahme (Bohrfutter) eingreift, eine verdreh- und entnahmesichere Verrastung des Bohreinsatzes in der Aufnahme ermöglicht wird. Bohrfutter funktionieren oft in der Art, dass das zu fixierende Teil zwischen beispielsweise drei Spannbacken festgeklemmt wird. Im Inneren des Bohrfutters befindet sich dabei beispielsweise eine Schraube, die beim Zudrehen die Spannbacken in einen Kegel schiebt und dadurch das Werkzeug spannt. Nachteilig ist, dass nach dem Einstecken des Bohreinsatzes noch ein weiterer Fixierschritt (z. B. durch Drehung am Bohrfutter) erfolgen muss. Zudem muss bei vielen Fixiereinrichtungen ein spezieller Schlüssel zur Hand sein, um eine Verklemmung bzw. Verrastung zu erreichen.

[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine gegenüber dem Stand verbesserte Fixiereinrichtung anzugeben. Insbesondere soll die Fixiereinrichtung einfach, unkompliziert und möglichst werkzeuglos funktionieren. Natürlich soll dabei die Verdrehsicherung und Entnahmesicherung bei Einsatz des Bohrers samt Bohrkopf garantiert sein. Insbesondere soll der Bohreinsatz alleine durch Einfuhren in die Aufnahme bzw. in das Bohrfutter bereits fixiert sein, ohne eine zusätzliche Fixierbewegung durchführen zu müssen.

[0004] Dies wird bei einer Fixiereinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Fixiereinrichtung ein Fixierelement umfasst, das um eine im Wesentlichen quer zur Hauptachse ausgerichtete und zu dieser beabstandete Schwenkachse schwenkbar am Bohrfutter gelagert ist, wobei das Fixierelement in einer ersten, zur Hauptachse im Wesentlichen senkrechten Lösestellung den Bohreinsatz freigibt und in einer zweiten, zur ersten Lösestellung verschwenkbaren Klemmstellung den Bohreinsatz hält. Durch dieses schwenkbare Fixierelement wird der Bohreinsatz im Wesentlichen quer zur Hauptachse bereits mit dem Einsetzen gegen Herausziehen beaufschlagt, wodurch die Fixierung erfolgt.

[0005] Eine besonders bevorzugte Ausführungsform kann dazu vorsehen, dass das Fixierelement im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und den Bohreinsatz über einen in Richtung Bohreinsatz weisenden bzw. an diesem zumindest teilweise anliegenden Verklemmbereich ringförmig umschließt. Wenn dieser Verklemmbereich ringförmig ist, verringert sich bei einer Verschwenkung dieses Ringbereiches die lichte Weite quer zur Hauptachse, wodurch die Einklemmung des Bohreinsatzes in diesem Verklemmring erfolgt (ähnlich der Fixierung über Verkantung bei einer Zwinge).

[0006] Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Fixiereinrichtung zwei Verklemmbereiche aufweist, zwischen denen der Bohreinsatz in Klemmstellung kraft- bzw. reibschlüssig hält, wobei zumindest ein Verklemmbereich an der in Richtung Bohreinsatz weisenden Innenfläche des Fixierelements angeordnet ist. Bevorzugt ist dazu vorgesehen, dass die Aufnahme und das Fixierelement je einen Verklemmbereich aufweisen, zwischen denen der Bohreinsatz in Klemmstellung kraft- bzw. reibschlüssig hält. Alternativ könnte der zweite Verklemmbereich auch am Fixierelement in Schwenkachsennähe angeordnet sein.

[0007] Um eine möglichst sichere Verklemmung zu garantieren, kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die beiden Verklemmbereiche in Klemmstellung an in Hauptachsrichtung im Wesentlichen einander gegenüberliegenden, aber zueinander versetzten Bereichen des Bohreinsatzes anliegen. D.h., dass diese Verklemmbereiche sich nicht genau quer zur Hauptachse gegenüberliegen, sondern eben versetzt zueinander angeordnet sind. Um die Verklemmung über das verschwenkbare Fixierelement zu erreichen, muss ein Verklemmbereich, nämlich der am Bohrfutter anliegende, an der in Richtung Schwenkachse weisenden Seite des Bohreinsatzes anliegen, während der Verklemmbereich des Fixierelementes an der schwenkachsenabgewandten 1/11 österreichisches Patentamt AT 12 616 Ul 2012-08-15

Seite des Bohreinsatzes anliegt.

[0008] Um beim Einfuhren bzw. Einsetzen des Bohreinsatzes eine automatische Verklemmung zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass zwischen Fixierelement und Bohrfutter ein Kraftspeicher, vorzugsweise eine Feder angeordnet ist, der das Fixierelement in eine erste, klemmende Schwenkrichtung beaufschlagt. Diese (bogenförmige) Schwenkrichtung ist dabei im Wesentlichen mit der (geraden) Entnahmerichtung des Bohreinsatzes gleichzusetzen. Mit anderen Worten weisen diese beiden Richtungen im Bereich des Fixierelements im Wesentlichen in dieselbe Richtung.

[0009] Um den Bohreinsatz wieder von der Aufnahme bzw. dem Rest des Bohrkopfes lösen zu können, kann vorgesehen sein, dass in Lösestellung das Fixierelement händisch gegen den Kraftspeicher in eine zweite, lösende Schwenkrichtung gedrückt ist, wobei das Fixierelement im Wesentlichen quer zur Hauptachse steht und der Verklemmbereich den Bohreinsatz freigibt (die lichte Weite wird größer). Diese lösende Schwenkrichtung ist dabei der Entnahmerichtung entgegengesetzt.

[0010] Um nicht nur eine Sicherung gegen das Herausfallen des Bohreinsatzes zu erreichen, kann gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass der Bohreinsatz im in die Aufnahme hineinreichenden Einsteckbereich einen sekantiell abgeflachten Abschnitt aufweist, der mit einem geraden Abschnitt des ansonsten zumindst teilweise kreisförmigen Verklemmbereichs formschlüssig verdrehsicher korrespondiert. Da das eine drehmomentübertragende Element zwischen Bohreinsatz und Bohrfutter das Fixierelement ist, wird die Verdrehsicherung garantiert.

[0011] Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber dem bisherigen Stand der Technik liegt zudem darin, dass bevorzugt die Aufnahme für den Bohreinsatz innen zylindrisch ist. Dadurch muss keine komplizierte, nicht runde Bohrung in der Aufnahme vorhanden sein, um die Verdrehsicherung des Bohreinsatzes garantieren zu können. Zudem muss keine komplizierte Verklemmung über innen liegende Backen erfolgen.

[0012] Weiters wird Schutz für eine Bohrmaschine mit einer Fixiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 begehrt.

[0013] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen: [0014] Fig. 1 bis 4 Ansichten eines Teiles des Bohrkopfes in verschiedenen Stellungen, [0015] Fig. 5 bis 7 Schnitte durch den vorderen Teil des Bohrkopfes bei verschiedenen

Stellungen des Bohreinsatzes, [0016] Fig. 8 [0017] Fig. 9 [0018] Fig. 10 [0019] Fig. 11 und 12 eine Explosionsdarstellung des vorderen Teils des Bohrkopfes, den wieder zusammengesetzten vorderen Teil des Bohrkopfes, einen Schnitt durch das Fixierelement quer zur Hauptachse und schematische Schnittdarstellungen des Verklemmungs- bzw. Fixiervorganges.

[0020] Fig. 1 zeigt den vorderen Teil des Bohrkopfes 1 vor dem Einsetzen des Bohreinsatzes 3 in die entlang der Hauptachse H ausgerichtete Aufnahme 2, die im Bohrfutter 14 ausgebildet ist. Das linke Ende des Bohrfutters 14 bildet dabei das ringförmige Fixierelement 5, durch welches der Bohreinsatz 3 mit dessen abgeflachtem Abschnitt 8 in die Aufnahme 2 einführbar ist. In dieser Fig. 1 ist bereits erkennbar, dass das Fixierelement 5 durch den Kraftspeicher 7 in die erste, fixierende Schwenkrichtung W, beaufschlagt ist. Beim Einführen des Bohreinsatzes 3 streift der Bohreinsatz das Fixierelement 5, wodurch es leicht gegen den Kraftspeicher 7 gedrückt wird und der Bohreinsatz 3 komplett bis zum Anschlag in die Aufnahme 2 im Bohrfutter 14 eingeschoben werden kann. 2/11 österreichisches Patentamt AT 12 616 Ul 2012-08-15 [0021] Wenn diese Position dann erreicht ist, entlädt der Kraftspeicher 7 gemäß Fig. 2 seine volle Verklemmkraft in Schwenkrichtung Wi auf den Bohreinsatz 3. Somit ist in Fig. 2 die Klemmstellung des Bohreinsatzes 3 gezeigt.

[0022] Demgegenüber ist in Fig. 3 die Lösestellung des Bohreinsatzes 3 gezeigt. Dabei ist das Fixierelement 5 beispielsweise über dessen Betätigungshebel 11 in die zweite, lösende Schwenkrichtung W2 gedrückt, wodurch der Bohreinsatz 3 in die entgegengesetzte Entnahmerichtung E entnommen werden kann.

[0023] In Fig. 4 ist der vordere Teil des Bohrkopfes 1 bzw. das Bohrfutter 14 ohne den entnommenen Bohreinsatz 3 dargestellt.

[0024] Fig. 5 zeigt im Querschnitt den Bohrkopf 1 mit Bohreinsatz 3 vor dem Einführen in die Aufnahme 2. Dabei ist das um die Schwenkachse S schwenkbare Fixierelement 5 in Klemmstellung gezeigt, in welcher der Kraftspeicher 7 das Fixierelement 5 komplett öffnend beaufschlagt. Beim Einführen wird - wie bereits erwähnt - durch die Reibung im Verklemmbereich 6 das Fixierelement 5 leicht nach oben gedrückt, wodurch der Bohreinsatz 3 bis an den Anschlag eingeführt werden kann.

[0025] Dann entfaltet die Fixiereinrichtung 4 wieder ihre komplette Wirkung (wie in Fig. 6 dargestellt). In dieser Klemmstellung ist der Verklemmbereich V der ringförmigen Innenfläche 6 des Fixierelements 5 und der Verklemmbereich V im Bohrfutter 4 mit dem Bohreinsatz 3 unter kraft-bzw. reibschlüssigem Presskontakt.

[0026] Wenn nun wie in Fig. 7 das Fixierelement 5 in lösender Schwenkrichtung W2 entlang der Schwenkachse S geschwenkt wird, wird die Verklemmung bzw. der Pressdruck zwischen Bohreinsatz 3 und Verklemmbereich V gelockert, wodurch der Bohreinsatz 3 in Entnahmerichtung E aus der Aufnahme 2 des Bohrfutters 14 entnommen werden kann.

[0027] In Fig. 8 ist eine Explosionsdarstellung des Bohrkopfes 1 gezeigt. Die Fixiereinrichtung 4 wird vom Bohrfutter 14 mit dem Fixierelement 5 und den diese verbindenden Teile gebildet. Dieses Fixierelement 5 ist über die Schwenkbolzenaufnahme 12 und einen Schwenkachsenbolzen 10 an einem korrespondierenden, nicht dargestellten Teil des Bohrfutters 14 schwenkbar gelagert. Im Bereich des Betätigungselementes 11 des Fixierelementes 5 ist der Kraftspeicher 7 in einer kreisförmigen Vertiefung 15 gegen seitliches Verrutschen gehalten. In gleicher Art und Weise kann am bohrfutterseitigen Ende der Kraftspeicher 7 am Bohrfutter 14 gelagert bzw. gegen Verschieben gesichert sein. In Fig. 9 ist der vordere Teil des Bohrkopfes 1 in zusammengebauter Form dargestellt. Die in Fig. 8 weiter oben dargestellten und nicht gekennzeichneten Teile sind für die Erfindungsbeschreibung nebensächlich.

[0028] In Fig. 10 ist ein Schnitt quer zur Hauptachse H durch das Fixierelement 5 dargestellt. Dabei ist ersichtlich, dass die Schwenkachse S des Fixierelementes 5 beabstandet und quer zur Hauptachse H ausgebildet ist. Durch das direkte Aneinanderliegen des abgeflachten Abschnitts 8 des Bohreinsatzes 3 und des geraden Abschnittes 9 des Fixierelementes 5 wird eine verdrehsichere formschlüssige Kraftübertragung in beiden Drehrichtungen D vom durch den Bohrer angetriebenen Bohrkopf 1 über das Fixierelement 5 auf den Bohreinsatz 3 garantiert. Wenn auch bevorzugt vorgesehen ist, dass das Fixierelement 5 ringförmig ausgeführt ist, soll nicht ausgeschlossen sein, dass beispielsweise der Bereich 13 des Fixierelementes 5 zwischen den gestrichelten Linien komplett freigelassen wird. Somit würde das Fixierelement 5 den Bohreinsatz 3 nur auf einer Seite umgreifen. Wichtig für die Verklemmung generell ist aber, dass vor allem die Verklemmbereiche V, die am hauptachsennächsten liegen und die lichte Weite (zwischen Fixierelement und Bohrfutter oder nur im ringförmigen Fixierelement) begrenzen, den wesentlichen Teil der Verklemmkraft übertragen bzw. aufbringen, wobei die Verklemmbereiche V bei der Verschwenkung des Fixierelementes 5 direkt unter verklemmender Wirkung am in Hauptachsrichtung H ausgerichteten Bohreinsatz 3 anliegen und diesen verkanten.

[0029] Demgemäß sind insbesondere in Fig. 12 die am stärksten beanspruchten Verklemmbereiche V eingekreist dargestellt, wobei die beiden alternativen (oder auch gleichzeitig möglichen) Varianten der Verklemmung des Bohreinsatzes 3 in der Fixiereinrichtung 4 dargestellt 3/11

Claims (12)

1. österreichisches Patentamt AT12 616U1 2012-08-15 sind. Ein Teil der Verklemmung wird dabei immer durch den rechts unten eingekreist dargestellten Verklemmbereich V am Fixierelement 5 erreicht. Der korrespondierende Verklemmbereich V ist entweder an einer gegenüberliegenden Seite des Fixierelementes 5 oder bevorzugt in der Aufnahme 2 am Bohrfutter 14 angeordnet. Diese Bereiche sind gegenüber dem erstgenannten Verklemmbereich V in Hauptachsrichtung versetzt gegenüberliegend angeordnet. Wenn die Aufnahme 2 - wie in den Fig. 11 und 12 - insbesondere der schwenkachsennahe Bereich der Aufnahme 2 des Bohrfutters 14 hauptachsennäher als der schwenkachsennahe Bereich der Innenfläche 6 des Fixierelementes 5 ist, erfolgt die Verklemmung einerseits über den Verklemmbereich V des Bohrfutters 14 und andererseits über den schwenkachsenfernen Verklemmbereich V am Fixierelement 5. [0030] Im Vergleich zwischen den Fig. 11 und 12 ist nochmals deutlich ersichtlich, wie die eigentliche Verklemmung zustande kommt. In Fig. 11 ist dazu dargestellt, dass die Fixierelement-Öffnungsbreite x quer zur Schwenkachse S und durch die Hauptachse H laufend gleich groß ist wie die lichte Weite y quer zur Hauptachse H (y = x) bzw. etwas größer wie die Breite (lichte Weite) der Aufnahme 2 des Bohrfutters 14. Demgegenüber ist nach Verschwenkung gemäß Fig. 12 ersichtlich, dass die Fixierelement-Öffnungsbreite x quer zur Schwenkachse S und verschwenkt durch die Hauptachse H laufend immer noch gleich lang ist, jedoch die lichte Weite y, die den Bohreinsatz 3 quer zur Hauptachse H beschränkt, kleiner ist (y < x). Daraus geht auch hervor, dass je stärker der Bohreinsatz 3 in gezeigter Klemmstellung gemäß Fig. 12 in Entnahmerichtung E gezogen wird, desto kleiner wird die lichte Weite y zwischen den Verklemmpunkten V, wodurch der Versuch des Herausziehens des Bohreinsatzes 3 in Entnahmerichtung bei Klemmstellung ein noch sichereres Fixieren des Bohreinsatzes 3 im Bohrfutter 14 samt Fixierelement 5 bewirkt. [0031] Somit ist durch diese Erfindung ein sogenanntes Schnellspannfutter gezeigt, das mit Hilfe einer federbeaufschlagten Klappe (Spannring, Fixierelement 5) einen Bohreinsatz 3 über dessen Schaft im Bohrfutter 14 verklemmt bzw. verkantet. Das Drehmoment wird dabei von einer Fläche 9 (Kante) im Spannring 5 über die abgeflachte Fläche 8 im Einsteckbereich des Bohreinsatzes 3 übertragen. Durch Drücken des Spannrings bzw. Fixierelements 5 in Richtung Bohreraufnahme 2 bzw. Bohrfutter 14 kann der Bohreinsatz 3 gelöst und aus dem Bohrfutter 14 gezogen werden. Bei der Montage bzw. beim Einführen des Bohreinsatzes 3 in das Bohrfutter 14 muss der Spannring bzw. das Fixierelement 5 nicht betätigt werden. Es muss lediglich der Bohreinsatz 3 in die Bohreraufnahme 2 geschoben werden. Ansprüche 1. Fixiereinrichtung zum Fixieren eines Bohreinsatzes in einem Bohrfutter, mit einer entlang einer Hauptachse ausgerichteten Aufnahme für einen Bohreinsatz im Bohrfutter, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (4) ein Fixierelement (5) umfasst, das um eine im Wesentlichen quer zur Hauptachse (H) ausgerichtete und zu dieser beabstandete Schwenkachse (S) schwenkbar am Bohrfutter (14) gelagert ist, wobei das Fixierelement (5) in einer ersten, zur Hauptachse (H) im Wesentlichen senkrechten Lösestellung den Bohreinsatz (3) freigibt und in einer zweiten, zur ersten Lösestellung verschwenkbaren Klemmstellung den Bohreinsatz (3) hält.
2. 2. Fixiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (5) im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und den Bohreinsatz (3) ringförmig umschließt.
3. 3. Fixiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (4) zwei Verklemmbereiche (V) aufweist, zwischen denen der Bohreinsatz (3) in Klemmstellung kraft- bzw. reibschlüssig hält, wobei zumindest ein Verklemmbereich (V) an der in Richtung Bohreinsatz (3) weisenden Innenfläche (6) des Fixierelements (5) angeordnet ist.
4. 4. Fixiereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (2) und das Fixierelement (5) je einen Verklemmbereich (V) aufweisen, zwischen denen der Bohreinsatz (3) in Klemmstellung kraft- bzw. reibschlüssig hält. 4/11 österreichisches Patentamt AT12 616U1 2012-08-15
5. 5. Fixiereinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verklemmbereiche (V) in Klemmstellung an in Hauptachsrichtung im Wesentlichen einander gegenüberliegenden, aber zueinander versetzten Bereichen des Bohreinsatzes (3) an-liegen.
6. 6. Fixiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Fixierelement (5) und Bohrfutter (14) ein Kraftspeicher (7), vorzugsweise eine Feder angeordnet ist, der das Fixierelement (5) in eine erste, klemmende Schwenkrichtung (W-|) beaufschlagt.
7. 7. Fixiereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Lösestellung das Fixierelement (5) händisch gegen den Kraftspeicher (7) in eine zweite, lösende Schwenkrichtung (W2) gedrückt ist, wobei das Fixierelement (5) im Wesentlichen quer zur Hauptachse (H) steht und der Verklemmbereich (V) den Bohreinsatz (3) freigibt.
8. 8. Fixiereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, klemmende Schwenkrichtung (W^ im Wesentlichen die Entnahmerichtung (E) des Bohreinsatzes (3) aus der Aufnahme (2) für den Bohreinsatz (3) ist.
9. 9. Fixiereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohreinsatz (3) im in die Aufnahme (2) hineinreichenden Einsteckbereich einen sekantiell abgeflachten Abschnitt (8) aufweist, der mit einem geraden Abschnitt (9) des ansonsten zumindest teilweise kreisförmigen Verklemmbereichs (6) verdrehsicher korrespondiert.
10. 10. Fixiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das eine drehmomentübertragende Element zwischen Bohreinsatz (3) und Bohrfutter (14) das Fixierelement (5) ist.
11. 11. Fixiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (2) für den Bohreinsatz (3) innen zylindrisch ist.
12. 12. Bohrmaschine mit einer Fixiereinrichtung (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 11. Hierzu 6 Blatt Zeichnungen 5/11