AT390750B - Bohrfutter fuer schlagbohrbetrieb - Google Patents

Description

Nr. 390 750

Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter für Geräte mit drehendem und drehschlagendem Betrieb, insbesondere Bohrhämmer, mit wenigstens zwei radial verstellbaren Spannbacken, deren gegen das Zentrum gerichtete Spannbereiche eine im Querschnitt konvex ausgebildete Spannfläche aufweisen und an ihrem Scheitel mit einer in Längsrichtung verlaufenden, sich über die gesamte Länge des Spannbereiches erstreckenden, im Querschnitt V-förmig ausgebildeten Kerbe versehen sind.

Bisher wurden Bohrfutter mit radial verstellbaren Spannbacken ausschließlich bei Bohr- und Schlagbohrmaschinen angewendet. Bei einem Teil dieser bekannten Bohrfutter sind die Spannbacken mit im Querschnitt konvexen Spannflächen versehen. Unter "konvex" sind dabei nicht nur nach außen gewölbte, sondern allgemein vorspringende, im Querschnitt dreieck-, Viereck-, trapezförmige oder polygonartige Spannflächen zu verstehen. Dabei erfolgt die Übertragung des Drehmomentes von den Spannbacken auf den Schaft des Bohrwerkzeuges nur durch Reibschluß. Bei Schlagbohrmaschinen führt das Bohrwerkzeug samt dem Bohrfutter zusätzlich zur Drehbewegung um die Längsachse eine Vibrationsbewegung in Richtung der Längsachse aus. Die dabei auftretende Schlagenergie ist jedoch so gering, daß auch hier die reibschlüssige Verbindung zwischen Spannbacken und Werkzeugschaft in den meisten Fallen genügt

Bei Bohrhämmern bestehen wesentlich andere Verhältnisse. Hier werden einzelne kräftige Schläge auf das Werkzeug übertragen. Dabei reicht ein Reibschluß zwischen den Spannbacken und dem Schaft des Bohrwerkzeuges zum Festhalten des Bohrwerkzeuges nicht aus. Außerdem wird die Übertragung der Schlagenergie durch ein fest eingespanntes Bohrwerkzeug vermindert Es ist daher bei Bohrhämmern üblich, Werkzeughalter mit formschlüssig in Ausnehmungen am Schaft des Bohrwerkzeuges eingreifenden Verriegelungselementen zu verwenden.

Neben Werkzeughaltern für einen bestimmten Schaftdurchmesser sind bei Bohrhämmern aus der DE-OS 2 842 783 auch mit radial verstellbaren Spannbacken versehene Bohrfutter bekannt. Diese Spannbacken weisen als Verriegelungselemente dienende Nocken auf. Somit können auch in diesem Bohrfutter nur Bohrwerkzeuge mit entsprechenden Ausnehmungen gespannt werden. Bohrwerkzeuge mit glattem zylindrischem Schaft können in diesem Bohrfutter nicht gespannt werden, da der in einem solchen Fall entstehende Reibschluß aus den genannten Gründen für diese Gerätegattung nicht ausreicht

Aus der DE-PS 152 119 ist ein Bohrfutter bekannt, in dem sowohl Bohrwerkzeuge mit zylindrischem als auch mit konischem Einsteckende aufgenommen werden können. Zum Spannen von Werkzeugen mit zylindrischem Einsteckende sind zwei radial verschiebbare Spannbacken vorgesehen, welche bei größerem Schaftdurchmesser formschlüssig in Längsnuten mit dachförmigem Querschnitt eingreifen. Zum Spannen von ganz dünnen, zylindrischen Bohrerschäften sind die Spannbacken an ihrem Scheitel mit einer in Längsrichtung verlaufenden, V-förmig ausgebildeten Kerbe versehen. Die dachförmig ausgebildeten Längsnuten im Einsteckende ergeben jedoch eine erhebliche Schwächung des Bohrwerkzeuges infolge Kerbwirkung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bohrfutter für Geräte mit drehendem und drehschlagendem Betrieb, wie Bohrhämmern, zu schaffen, das sich sowohl zur Aufnahme von Werkzeugen mit glattem zylindrischem Schaft als auch von Werkzeugen mit dem Formschluß dienenden Mitteln versehenem Schaft eignet, wobei der Schaft unterschiedlichen Außendurchmesser aufweisen kann und durch allfällige Längsnuten für den formschlüssigen Eingriff der Spannbacken nicht wesentlich geschwächt wird.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Spannfläche der Spannbacken konvex gewölbt ausgebildet ist und der Abstand der beiden durch den Übergang der Kerbe in die Spannfläche gebildeten Kanten das 0,25- bis 0,6-fache des Rundungsradius der konvexen Wölbung der Spannbacken beträgt.

Durch die Kerbe entstehen zwei Kanten, welche beim Spannen mit dem Schaft des Bohrwerkzeuges in Eingriff gelangen. Da die Spannfläche konvex, d. h. vorspringend gewölbt ausgebildet ist, wird der Keilwinkel der entstehenden schneidenartigen Kanten relativ groß und die Abnützung der Spannbacken somit gering. Die Kanten dringen nur geringfügig in den Schaft des Bohrwerkzeuges ein, so daß praktisch keine bleibenden Eindrücke entstehen. Bei Bohrwerkzeugen mit Ausnehmungen am Schaft können die Spannbacken mit ihrem konvex ausgebildeten Spannbereich wiederum formschlüssig in die Ausnehmungen eingreifen. Das Spannen der Bohrwerkzeuge wird dabei durch die am Scheitel der Spannbacken angeordnete Kerbe nicht beeinträchtigt.

Die V-förmige Kerbe kann an den gehärteten oder wenigstens teilweise aus Hartmetall bestehenden Spannbacken durch eine entsprechende Schleifscheibe ohne Schwierigkeiten nachträglich eingeschliffen werden. Um die Kerbwirkung an den Spannbacken zu verringern, kann der Grund der im Querschnitt V-förmig ausgebildeten Kerbe gerundet werden. Für einen optimalen Eingriff der Spannbacken mit dem Schaft des Bohrwerkzeuges ist es vorteilhaft, wenn der Öffnungswinkel der Kerbe zwischen 60° und 120°, vorzugsweise 90°, beträgt. Dieser Öffnungswinkel ergibt einerseits solide, mit dem Bohrwerkzeug in Eingriff gelangende Kanten sowie eine gute Druckverteilung im Klemmbereich.

Dadurch, daß der Abstand der beiden durch den Übergang der Kerbe in die Spannfläche gebildeten Kanten das 0,25- bis 0,6-fache des Rundungsradius' der konvexen Wölbung der Spannbacken beträgt, wird einerseits ein guter Eingriff der Spannbacken mit dem Schaft des Bohrwerkzeuges ohne Ausnehmungen geschaffen und anderseits das Spannen von Bohrwerkzeugen mit Ausnehmungen am Schaft nicht beeinträchtigt. Durch diese Ausbildung ist die Kerbe einerseits genügend groß, um Bohrwerkzeuge mit glattem Schaft zu spannen und anderseits auch Bohrwerkzeuge mit Ausnehmungen am Schaft formschlüssig aufzunehmen. Dadurch ist das Bohrfutter universell -2-

Claims (3)

1. Nr. 390 750 verwendbar. Um das Bohrfutter für einen großen Durchmesserbereich anwenden zu können, müssen teilweise auch sehr kleine Bohrerdurchmesser gespannt werden. Damit dies möglich ist, ist es vorteilhaft, wenn in an sich bekannter Weise der Abstand der beiden durch den Übergang der Kerbe in die Spannfläche gebildeten Kanten kleiner ist als der kleinste zu spannende Schaftdurchmesser. Dadurch werden diese Bohrerdurchmesser praktisch in einer Prismenführung geführt Dies ergibt einen guten Rundlauf und eine geringe Abnützung des Emsteckendes. Die Erfindung soll nachstehend an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Bohrfutter, teilweise im Längsschnitt dargestellt, Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Spannbacke des Futters gemäß Fig. 1, entlang der Linie (Π-Π), Fig. 3 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Bohrfutter mit dem kleinsten noch spannbaren Werkzeugdurchmesser und Fig. 4 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Bohrfutter mit in formschlüssigem Eingriff mit dem Werkzeugschaft stehenden Spannbacken. Das aus Fig. 1 ersichtliche, erfindungsgemäße Bohrfutter besteht im wesentlichen aus einem insgesamt mit (1) bezeichnten Futterkörper und einer damit verbundenen, insgesamt mit (2) bezeichnten Spannhülse. Der Futterkörper (1) ist mit einem Außengewinde (la) versehen und die Spannhülse (2) weist ein mit dem Außengewinde (la) in Eingriff stehendes Innengewinde (2a) auf. Durch Verdrehen der Spannhülse (2) » gegenüber dem Futterkörper (1) kann die Spannhülse (2) somit in axialer Richtung verstellt werden. Der Futterkörper (1) ist ferner mit Radialschlitzen (lb) versehen, in denen insgesamt mit (3) bezeichnete Spannbacken radial verschiebbar sind und sich in axialer Richtung auf dem Futterkörper (1) abstützen. Die Spannbacken (3) weisen eine Durchtrittsöffnung (3a) auf und werden mittels einer in diese Durchtrittsöffnung (3a) eingesetzten Ringfeder (4) radial nach außen gegen einen Konus (2b) der Spannhülse (2) gedrückt. Durch das axiale Verschieben der Spannhülse (2) gegenüber dem Futterkörper (1) werden die Spannbacken (3) somit in radialer Richtung verstellt Im Futterkörper (1) ist ferner ein Schlagdöpper (5) axial verschiebbar gelagert. Der Schlagdöpper (5) dient der Schlagübertragung auf ein Werkzeug und beaufschlagt einerseits die rückwärtige Stirnfläche der Spannbacken (3) sowie ein Einsteckende (6) eines in das Bohrfutter eingesetzten Werkzeuges. Die Spannbacken (3) weisen einen gegen das Zentrum gerichteten Spannbereich (3b) auf, der mit dem Einsteckende (6) in Kontakt steht. Der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt durch eine Spannbacke (3) zeigt eine konvex ausgebildete Spannfläche (3c), die an ihrem Scheitel mit einer in Längsrichtung verlaufenden, im Querschnitt V-förmig ausgebildeten Kerbe (3d) versehen ist. Der Öffnungswinkel (Alpha) der Kerbe (3d) beträgt etwa 90°. Ein solcher Öffnungswinkel der Kerbe (3d) ergibt zwei Schneiden mit einem Keilwinkel von etwa 120°. Solche Schneiden sind einerseits genügend scharf, daß sie in die Oberfläche des Einsteckendes (6) eingepreßt werden können und anderseits nicht so rasch abgenützt werden. Der Abstand (b) der beiden durch den Übergang der Kerbe (3d) in die Spannfläche (3c) gebildeten Kanten (3e) beträgt rund die Hälfte des Rundungsradius' (R) der konvexen Wölbung der Spannbacken (3). Dadurch steht die Spannbacke (3) mit dem Einsteckende (6) in gutem Eingriff, ohne daß die Spannbacke (3) durch die Kerbe (3d) wesentlich geschwächt wird. Fig. 3 zeigt drei erfindungsgemäße Spannbacken (3) mit dem kleinsten noch spannbaren Einsteckende (7). Damit auch hier noch eine gute Drehmitnahme erfolgt, ist die Breite (b) der Kerbe (3d) kleiner als der Schaftdurchmesser (d) dieses Einsteckendes (7). Um auch bei diesem Einsteckende (7) ein Spannen zu ermöglichen, dürfen sich die Spannbacken (3) nicht berühren. Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführung erfindungsgemäß ausgebildeter, insgesamt mit (13) bezeichneter Spannbacken. Diese Spannbacken (13) weisen ebenfalls eine konvex ausgebildete Spannfläche (13c) sowie eine in Längsrichtung verlaufende Kerbe (13d) auf. Das insgesamt mit (16) bezeichnete Einsteckende ist jedoch nicht glatt, sondern mit drei gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneten Ausnehmungen (16a) versehen. Die Spannbacken (13) greifen formschlüssig in diese Ausnehmungen (16a) ein. Die Kerbe (13d) wird in diesem Fall nicht benutzt Die Zentrierung des Einsteckendes (16) sowie die Übertragung des Drehmomentes und der Schlagenergie wird jedoch durch die Kerbe nicht beeinträchtigt PATENTANSPRÜCHE 1. Bohrfutter für Geräte mit drehendem und drehschlagendem Betrieb, insbesondere Bohrhämmer, mit wenigstens zwei radial verstellbaren Spannbacken, deren gegen das Zentrum gerichtete Spannbereiche eine im Querschnitt konvex ausgebildete Spannfläche aufweisen und an ihrem Scheitel mit einer in Längsrichtung verlaufenden, sich über die gesamte Länge des Spannbereiches erstreckenden, im Querschnitt V-förmig ausgebildeten Kerbe versehen -3- Nr. 390 750 sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfläche der Spannbacken (3,13) konvex gewölbt ausgebildet ist und der Abstand (b) der beiden durch den Übergang der Kerbe (3d, 13d) in die Spannfläche (3c, 13c) gebildeten Kanten (3e, 13e) das 0,25- bis 0,6-fache des Rundungsradius' (R) der konvexen Wölbung der Spannbacken (3,13) beträgt. 5
2. 2. Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswihkel (Alpha) der Kerbe (3d, 13d) zwischen 60° und 120°, vorzugsweise 90°, beträgt.
3. 3. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise 10 der Abstand (b) der beiden durch den Übergang der Kerbe (3d, 13d) in die Spannfläche (3c, 13c) gebildeten Kanten (3e, 13e) kleiner ist als der kleinste zu spannende Schaftdurchmesser (d). Hiezu 1 Blatt Zeichnung 15