AT391825B

AT391825B - Bohrfutter fuer handgeraete

Info

Publication number: AT391825B
Application number: AT0150685A
Authority: AT
Inventors: Erwin Manschitz; Karl-Heinz Gaertner; Josef Hunger; Manfred Spieth; Hans-Karl Moser; Juergen Muendle
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 1984-05-21
Filing date: 1985-05-20
Publication date: 1990-12-10
Also published as: YU60285A; IT8520427A0; GB8510243D0; FR2564345A1; DE3418881A1; CH668016A5; SE8502472D0; GB2159073A; FR2564345B1; FI83047B; BE902451A; DE3418881C2; ES286843U; SE8502472L; SE469928B; JPS60249510A; FI83047C; IT1184226B; FI851782L; HU194079B

Description

Nr. 391 825

Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter für Handgeräte, wie Schlagbohrmaschinen, Bohrhämmer u. dgl. zur Aufnahme von Werkzeugen mit wenigstens zwei in einem Futterkörper radial verschiebbar gelagerten Spannbacken, die durch Auflaufen auf einer Konusfläche einer mit dem Futterkörper drehfest und axial verschiebbar verbundenen, mittels einer mit dem Futterkörper im Gewindeeingriff stehenden Stellhülse axial verschiebbaren Konushülse auf den jeweiligen Schaftdurchmesser des aufzunehmenden Werkzeug-Einsteckendes einstellbar sind, wobei die Stellhülse an ihrem werkzeugseitigen Endbereich eine Kegelverzahnung zum Eingriff eines sich in einer Aufnahmeöffnung in der Konushülse abstützenden Zahnkranzschlüssels aufweist.

Insbesondere aus dem Gebiet der Schlagbohrmaschinen sind Bohrfutter bekannt, welche radial verstellbare Spannbacken aufweisen. Diese Spannbacken werden in der Regel mittels einer Konushülse radial verstellt und können somit im wesentlichen zylindrische Einsteckenden unterschiedlichen Durchmessers von Werkzeugen aufnehmen. Solche Bohrfutter zeigen die DE-OS 2 740 202 und die DE-OS 3 024 996.

Die Werkzeuge sind in diesen bekannten Bohrfuttern lediglich kraftschlüssig gespannt, so daß sich solche bekannte Bohrfutter nicht für Bohrhämmer oder Meißelgeräte eignen, wo wesentlich höhere Belastungen auftreten. Aus diesem Grunde sind ausschließlich Schlagbohrmaschinen, wo lediglich eine Art Vibrationsbewegung übertragen wird, mit solchen Bohrfuttern ausgestattet.

Ein ähnliches, die Werkzeuge ebenfalls nur kraftschlüssig spannendes Bohrfutter ist aus dem DE-GM 83 27 665 bekannt. Hier werden über ein Plangewinde Spannbacken radial verstellt, welche ein Werkzeug, dessen Schaft gegebenenfalls mit Nuten versehen ist, kraftschlüssig in einer Schlagbohrmaschine spannen, so daß auch hier auf das Werkzeug eine Art Vibrationsbewegung übertragen werden kann.

Bei Bohrhämmern oder Meißelgeräten wird dagegen eine Hammerbewegung auf das Einsteckende des Werkzeuges übertragen. Aus diesem Grunde haben sich bei Bohrhämmern und Meißelgeräten Futter durchgesetzt, welche eine formschlüssige Aufnahme der Werkzeuge ermöglichen. Bei solchen Futtern wirken radial verstellbare Mitnahmeelemente mit Anschlagflächen des Einsteckendes der Werkzeuge zusammen. Die Leistung solcher Geräte kann allerdings nur dann voll ausgenutzt werden, wenn die Werkzeuge im Futter mit einem begrenzten axialen Spiel aufgenommen sind. Es wird daher an die Futter eine relativ schwierige Aufgabe gestellt, welche bis dahin derart gelöst wurde, daß die Werkzeuge ein Einheits-Einsteckende zur Führung innerhalb des Futters aufweisen und darüber hinaus radial verstellbare Mitnahmeelemente der axialen und radialen Halterung an entsprechenden Anschlagflächen der Werkzeuge dienen. Aus der Sicht der Werkzeuge führte dies zu einer außerordentlich unwirtschaftlichen Dimensionierung, da entweder für die kleineren Weikzeugdurchmesser zu große oder für die größeren Weikzeugdurchmesser zu kleine Einsteckenden voigesehen weiden mußten.

Zur Vermeidung der Nachteile eines für Bohrhämmer und Meißelgeräte dienenden Futters ist aus der DE-OS 28 42 783 ein Bohrfutter bekannt geworden, das die Funktion von Spannbacken und radial verstellbaren Mitnahmeelementen in sich vereinigt. Es ist somit erforderlich, in unterschiedlichen radialen Stellungen die Spannbacken, welche zusätzlich die Funktion der radial verstellbaren Mitnahmeelemente haben, zu verriegeln. Allerdings weist diese bekannte Lösung den Nachteil auf, daß die Spannbacken sich nur in einer bestimmten Stellung verriegeln lassen, so daß nach wie vor ein Einheits-Einsteckende der Werkzeuge erforderlich ist

Ein außerordentlich aufwendiges Futter zeigt die EU-PA 01 08 411, welche an sich zwei Futter mit je einer der vorgenannten Funktion in sich vereinigt. Zum einen sind Spannbacken der vorgenannten Art mit den bereits erwähnten Nachteilen vorgesehen. Zum anderen sind radial verstellbare Mitnahmeelemente vorgesehen, welche wiederum in nachteiliger Weise ein Einheits-Einsteckende erfordern.

Unter Vermeidung aller vorgenannten Nachteile liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bohrfutter zu schaffen, das Werkzeuge mit unterschiedlichem Einsteckende formschlüssig aufiiehmen kann und demzufolge für Bohrhämmer geeignet ist sowie außerdem entsprechend der Anwendung bei Schlagbohrmaschinen zum kraftschlüssigen Spannen von Werkzeugen verwendet werden kann.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß eine axial verschiebbare Verriegelungshülse zum drehfesten Verbinden der Stellhülse mit der Konushülse vorgesehen ist, wobei die Stellhülse in der einen Endstellung der Verriegelungshülse mit der Konushülse drehfest verbunden und in der anderen Endstellung der Verriegelungshülse gegenüber der Konushülse verdrehbar ist.

Zum Verstellen des erfindungsgemäßen Bohrfutters müssen die Konushülse und die Stellhülse entriegelt werden, so daß sie relativ zueinander verdrehbar sind. Dies erfolgt durch axiales Verschieben der Verriegelungshülse. Anschließend kann der gewünschte Durchmesser mit dem maßgebenden Spiel eingestellt bzw. die maßgebende Vorspannung aufgebracht werden. Durch Zurückschieben der Verriegelungshülse werden die Konushülse und die Stellhülse wieder miteinander verbunden, so daß der eingestellte Durchmesser samt Spiel bzw. Vorspannung des Bohrfutters erhalten bleibt.

Damit hat das erfindungsgemäße Bohrfutter den Vorteil, daß Werkzeuge mit unterschiedlichem Einsteckende sowohl formschlüssig als auch kraftschlüssig aufgenommen werden können. Die Verriegelung stellt insbesondere sicher, daß bei der formschlüssigen Aufnahme sich die Konushülse nicht verstellen kann und somit das Werkzeug aufgrund eines Verschiebens der Spannbacken gelöst wird. Für das Verstellen der Konushülse sowie um ein Lösen während des Betriebes zu verhindern ist es zweckmäßig, wenn die Verriegelungshülse in ihren Endstellungen arretierbar ist. Die Arretierung der Verriegelungshülse kann beispielsweise durch eine Ringfeder, eine Kugelraste od. dgl erfolgen. Für das kraftschlüssige Spannen eines Werkzeuges ist ein relativ hohes Drehmoment erforderlich. Um dieses -2-

Nr. 391 825 aufzubringen, ist es üblich, die Konushülse oder die Stellhülse mit einer Kegelverzahnung für den Angriff eines Zahnkranzschlüssels zu versehen. Diese Kegelveizahnung ist jedoch anfällig gegen Verschmutzung. Um die Verzahnung vor Verschmutzung zu schützen und auch die Verletzungsgefahr gering zu halten, ist es vorteilhaft, wenn die Kegelverzahnung an der Stellhülse und die Aufnahmeöffnung in der Konushülse durch die Verriegelungshülse in der die Stellhülse mit der Konushülse verbindenden Stellung verdeckt sind. Durch axiales Verschieben der Verriegelungshülse wird sowohl die Stellhülse als auch die daran angeordnete Verzahnung sichtbar. Nach dem Einstellen des Bohrfutters wird die Verzahnung durch Zurückschieben der Verriegelungshülse wieder verdeckt.

An sich kann die Verriegelungshülse auf der Stellhülse oder auf da* Konushülse gelagert sein. Aus praktischen Gründen ist es jedoch zweckmäßig, wenn die Verriegelungshülse drehfest und axial verschiebbar auf der Konushülse gelagert ist. Beim Dauereinsatz des Gerätes können sich die Spannbacken und damit auch die mit ihnen in Verbindung stehende Konushülse infolge der auf das Einsteckende übertragenen Schlagenergie relativ stark erwärmen. Dies ist unangenehm beim Verstellen des Bohrfutters. Durch eine die Konushülse umgebende Verriegelungshülse wird nun die Temperatur des äußeren, zu betätigenden Teils wesentlich reduziert. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Verriegelungshülse aus einem schlecht wärmeleitenden Material, wie beispielsweise Kunststoff, besteht Für das Verbinden der Verriegelungshülse mit der Stellhülse genügt an sich eine einfache Nuten-Nocken-Verbindung. Durch eine geringe Zahl von Nuten ist die Feinverstellbarkeit des Bohrfutters jedoch beschränkt. Für eine optimale Anpassung des Bohrfutters an den jeweiligen Durchmesser des Einsteckendes ist es daher vorteilhaft wenn die Verriegelungshülse eine mit einer entsprechenden Gegenverzahnung an der Stellhülse in Eingriff bringbare Verzahnung aufweist. Obwohl an sich auch eine Stirnverzahnung möglich ist, wird die Verzahnung vorzugsweise als in Längsrichtung verlaufende Verzahnung ausgebildet

Da die Vemegelungshülse an sich nur Sicherungsfunktion hat sind die auf sie einwirkenden Kräfte und Momente relativ gering. Für eine kompakte Bauweise des Bohrfutters ist es daher zweckmäßig, daß die Verzahnung an der Vemegelungshülse bzw. die Gegenverzahnung an der Stellhülse als Kerbverzahnungen ausgebildet sind. Eine Kerbverzahnung hat neben einfacher Herstellbarkeit den Vorteil, daß sie ein sehr feinstufiges Verstellen des Bohrfutters ermöglicht

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Bohrfutter, in verriegelter Stellung und Fig. 2 das Bohrfutter gemäß Fig. 1, in entriegelter Stellung.

Das aus den Fig. 1 und 2 ersichtliche Bohrfutter weist einen hülsenförmigen, insgesamt mit (1) bezeichnten Futterkörper mit einer im Durchmesser gestuften Axialbohrung (la) auf. Der rückwärtige, maschinenseitige Bereich der Axialbohrung (la) des Futterkörpers (1) ist beispielsweise mit einem Innengewinde (lb) versehen und über dieses Innengewinde (lb) mit einer Spindel (2) verschraubt. Die Spindel (2) ist über ein Wälzlager (3) in einem Gehäuse (4) eines Bohrgerätes abgestützt. Zur Abdichtung des Wälzlagers (3) ist ein Dichtring (5) in das Gehäuse (4) eingesetzt. In der Spindel (2) ist ein Döpper (6) axial verschiebbar gelagert. Auf dem Futterkörper (1) ist eine insgesamt mit (7) bezeichnete Konushülse drehfest, jedoch axial verschiebbar gelagert. Eine insgesamt mit (8) bezeichnete Stellhülse ist mit der Konushülse (7) drehbar, jedoch axial unverschieblich verbunden. Die Stellhülse (8) ist mit einem Gewinde (8a) versehen, welches mit einem Außengewinde (ld) am Futterkörper (1) im Eingriff steht. Die Stellhülse (8) und die mit ihr verbundene Konushülse (7) können somit durch Verdrehen der Stellhülse (8) über das Außengewinde (ld) gegenüber dem Futterkörper (1) axial verstellt werden.

In Fig. 1 sind die Konushülse (7) und die Stellhülse (8) über eine axial verschiebbare, insgesamt mit (9) bezeichnete Vemegelungshülse miteinander verbunden. Die Verriegelungshülse (9) weist eine Innenverzahnung (9a) auf, welche mit entsprechenden Außenverzahnungen (7b), (8c) an der Konushülse (7) und der Stellhülse (8) im Eingriff steht.

Die Verbindung der Stellhülse (8) mit der Konushülse (7) erfolgt über einen radial federnden Sicherungsring (10), welcher in einen Einstich (8d) in der Stellhülse (8) eingesetzt ist und in eine Ringnut (7a) an der Konushülse (7) einrastet. In einer Rastnut (7c) an der Konushülse (7) ist ein radial verformbarer Federring (11) angeordnet. Der Federring (11) greift in Rasten (9b), (9c) an der Innenseite der Vemegelungshülse (9) ein und sichert somit die Vemegelungshülse (9) in ihren beiden Endstellungen gegen unbeabsichtigtes, axiales Verschieben.

In vom vorderen Ende des Futterkörpers (1) ausgehenden Längsschlitzen (lc) sind insgesamt mit (12) bezeichnete Spannbacken radial verschiebbar gelagert. Die Spannbacken (12) weisen eine Durchtrittsöffnung (12a) für eine Ringfeder (13) auf, welche die Spannbacken (12) radial nach außen gegen die Innenseite der Konushülse (7) treibt. Die drehfeste Verbindung der Konushülse (7) mit dem Futterkörper (1) erfolgt somit über die Spannbacken (12). Am maschinenseitigen Ende des Bohrfutters ist ein Labyrinthring (14) angeordnet. Der Labyrinthring (14) verhindert das Eindringen von Staub und Bohrklein in das Bohrfutter sowie in den Bereich des Dichtringes (5). Zum Verstellen der Stellhülse (8) ist diese an ihrem werkzeugseitigen Ende mit einer Kegelverzahnung (8b) versehen. Die Konushülse (7) weist eine Aufnahmeöffnung (7d) zum Einstecken eines an sich bekannten Zahnkranzschlüssels auf. Die Aufnahmeöffnung (7d) ist vorzugsweise als zum rückwärtigen Ende der Konushülse (7) hin offene Längsnut ausgebildet. Eine solche Ausbildung ermöglicht eine -3-

Claims

Nr. 391 825 wirtschaftliche Herstellung der Konushülse (7) durch Fließpressen. Der nicht dargestellte Zahnkranzschlüssel stützt sich somit auf drei Seiten an der Konushülse (7) und auf der vierten Seite an der Stellhülse (8) ab. Bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung ist ein insgesamt mit (15) bezeichnetes Einsteckende eines Werkzeuges in das Bohrfutter eingesetzt. Das Einsteckende (15) ist mit Längsnuten (15a) versehen, in welche die Spannbacken (12) formschlüssig eingreifen. Mit demselben Bohrfutter können jedoch auch Werkzeuge mit glattem Einsteckende nur reibschlüssig gespannt werden. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung ist die Stellhülse (8) über die Verriegelungshülse (9), die Konushülse (7) und die Spannbacken (12) drehfest mit dem Futterkörper (1) verriegelt. Die Aufnahmeöffnung (7d) für den Zahnkranzschlüssel sowie die Kegelverzahnung (8b) werden in der in Fig. 1 dargestellten Stellung durch die Verriegelungshülse (9) verdeckt und somit auch gegen Verschmutzung geschützt. Zum Wechseln des Werkzeuges wird die Verriegelungshülse (9) in Richtung Werkzeug in die in Fig. 2 dargestellte Stellung geschoben. Mittels des Federringes (11) und der Raste (9c) wird die Verriegelungshülse (9) dabei in dieser Stellung gehalten. Die Stellhülse (8) ist nun gegenüber dem Futterkörper (1) bzw. der Konushülse (7) verdrehbar. Über den Gewindeeingriff der Stellhülse (8) mit dem Führungskörper (1) erfolgt beim Verdrehen der Stellhülse (8) ein axiales Verschieben der Konushülse (7) und dadurch ein radiales Verstellen der Spannbacken (12). Dieses Verstellen der Stellhülse (8) kann von Hand oder mittels eines in die Aufhahmeöffhung (7d) einsteckbaren, mit der Regelverzahnung (8b) in Eingriff bringbaren Zahnkranzschlüssels erfolgen. Nach dem Einstellen des gewünschten Durchmessers wird die Verriegelungshülse (9) wiederum in die in Fig. 1 dargestellte Stellung zurückgeschoben und die Stellhülse (8) somit arretiert Dabei wird die Verriegelungshülse (9) durch den in die Raste (9b) eingreifenden Federring (11) in dieser Endstellung gehalten. PATENTANSPRÜCHE 1. Bohrfutter für Handgeräte, wie Schlagbohrmaschinen, Bohrhämmer u. dgl. zur Aufnahme von Werkzeugen mit wenigstens zwei in einem Futterkörper radial verschiebbar gelagerten Spannbacken, die durch Auflaufen auf einer Konusfläche einer mit dem Futterkörper drehfest und axial verschiebbar verbundenen, mittels einer mit dem Futterköiper im Gewindeeingriff stehenden Stellhülse axial verschiebbaren Konushülse auf den jeweiligen Schaftdurchmesser des aufzunehmenden Werkzeug-Einsteckendes einstellbar sind, wobei die Stellhülse an ihrem werkzeugseitigen Endbereich eine Kegelverzahnung zum Eingriff eines sich in einer Aufnahmeöffnung in der Konushülse abstützenden Zahnkranzschlüssels aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine axial verschiebbare Verriegelungshülse (9) zum drehfesten Verbinden der Stellhülse (8) mit der Konushülse (7) vorgesehen ist, wobei die Stellhülse (8) in der einen Endstellung der Verriegelungshülse (9) mit der Konushülse (7) drehfest verbunden und in der anderen Endstellung der Verriegelungshülse (9) gegenüber der Konushülse (7) verdrehbar ist.
2. Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungshülse (9) in ihren Endstellungen arretierbar ist
3. Bohrfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelverzahnung (8b) an der Stellhülse (8) und die Aufhahmeöffhung (7d) in der Konushülse (7) durch die Verriegelungshülse (9) in der die Stellhülse (8) mit der Konushülse (7) verbindenden Stellung verdeckbar sind.
4. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungshülse (9) drehfest und axial verschiebbar auf der Konushülse (7) gelagert ist
5. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungshülse (9) eine mit einer entsprechenden Gegenverzahnung (8c) an der Stellhülse (8) in Eingriff bringbare Verzahnung (9a) aufweist.
6. Bohrfutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (9a) an der Verriegelungshülse (9), bzw. die Gegenverzahnung (8c) an der Stellhülse (8) als Kerbverzahnungen ausgebildet sind. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-