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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter, und weiter eine Selbstsperrvorrichtung des Bohrfutters
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Stand der Technik
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Das bekannte Bohrfutter besteht im Wesentlichen aus einem Bohrkörper, Spannbacken, einer Mutter, einem Lager und einem Mantel, wobei der Bohrkörper mit einer Getriebewelle einer Kraftquelle verbunden ist, drei Spannbacken jeweils innerhalb drei gleichverteilten Schragbohrungen am Bohrkorper, die Spannbacken mit Gewinden versehen und zusammen mit der Mutter eine Gewindeübertragung bildet, und bei Drehung des mit der Mutter verbundenen Mantels die Spannbacken entlang den Schrägbohrungen hinsichtlich des Bohrkörpers verschiebbar sind, damit der Werkzeuggriff geklemmt oder freigegeben wird.
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Bei derartigen Bohrfuttern erzeugen die Gewinde zwischen den Spannbacken und der Mutter unter Auslastung eine ziemlich große Berührungsspannung, wodurch eine große Reibkraft durch ihre relative Gleitbewegung erzeugt ist, deshalb ist die durch die Gewindeübertragung zwischen der Mutter und den Spannbacken erzeugte Spannkraft zur Klemmung des Werkzeuggriffs nicht ausreichend groß, wodurch beim Betriebszustand unter schwerer Belastung und Vibration die Spannbacken den Werkzeuggriff nicht fest einspannen kann, und eine latente Gefahr von Auslösung besteht.
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Um die Klemmungsfähigkeit des Bohrfutters zu verbessern und um die Auslösung der Spannbacken im Betrieb zu vermeiden, sind mehrere Sperrraste-Selbstsperrvorrichtungen vorhanden, die darauf abzielen, eine Auslösung der Spannbacken zu vermeiden.
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US 5,829,761 offenbart ein Bohrfutter mit einer Selbstsperrvorrichtung (locking system), deren Grundteil ein Federstahlglied (spring-steel entrainment element) ist, das an seinem Ende Spannbacken hat, die mit der entlang des Außenumfangs von dem Bohrkörper angeordneten Sperrzähne im Eingriff sind, sodass das Federstahlglied nur in einer Richtung hinsichtlich des Bohrkörpers drehbar ist, damit eine Selbstsperrung herstellt ist.
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US 6,390,481 offenbart ein Bohrfutter, das einen Futterkörper, mehrere Spannbacken, eine die mehreren Spannbacken antreibende Hülse, und ein Lager (bearing element) aufweist, wobei eine erste Kugelschale des Lagers ein Sperrrad festlegt und eine zweite Kugelschale Sperrrasten festlegt, die mit dem Sperrrad ineinander eingreifen können. Ein wechselseitiger Eingriff zwischen den Sperrrasten und dem Sperrrad kann eine Selbstsperrung bilden.
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DE 699 14 918 T2 offenbart ein mit einer Spindel verbundenes selbstverriegelndes Futter.
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Dennoch bemerken die Erfinder dieser Erfindung, dass bei den oben genannten Bohrfuttern, welche die vorhandenen Sperrrad-Sperrraste-Selbstsperrvorrichtung umsetzen, Probleme bei der globalen Ausgestaltung des Bohrfutters bringen, einschließlich, aber nicht beschränkt darauf, dass Benutzen der vorhandenen Sperrrad-Sperrraste-Selbstsperrvorrichtung dazu führt, dass der Aufbau des Bohrfutters unvernünftig ausgebildet oder nicht zur Ausbildung des Bohrfutters nutzbar ist.
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Kurze Darstellung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Selbstsperrvorrichtung vorzuschlagen, die in einem Bohrfutter angewendet ist, und eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bohrfutter mit einer solchen Selbstsperrvorrichtung vorzuschlagen.
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Dazu ist bei der vorliegenden Erfindung einerseits eine Selbstsperrvorrichtung zum Einsatz in Bohrfuttern vorgeschlagen umfassend eine an dem Futterkörper des Bohrfutters fest verbundene und Zähne bildenden Kupplungszahnhülse; ein ovaler Verformungsring, der eine im Wesentlichen kreisförmige erste Form und eine im Wesentlichen ovale zweite Form hat, wobei der ovale Verformungsring auf der Seitenwand Zähne aufweist, wobei die Zähne in vorhanden, die darauf abzielen, eine Auslösung der Spannbacken zu vermeiden.
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US 5,829,761 offenbart ein Bohrfutter mit einer Selbstsperrvorrichtung (locking system), deren Grundteil ein Federstahlglied (spnng-steel entramment element) ist, das an seinem Ende Spannbacken hat, die mit der entlang des Außenumfangs von dem Bohrkörper angeordneten Sperrzähne im Eingriff sind, sodass das Federstahlglied nur in einer Richtung hinsichtlich des Bohrkörpers drehbar ist, damit eine Selbstsperrung herstellt ist
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US 6,390,481 offenbart ein Bohrfutter, das einen Futterkörper, mehrere Spannbacken, eine die mehreren Spannbacken antreibende Hülse, und ein Lager (bearing element) aufweist, wobei eine erste Kugelschale des Lagers ein Sperrrad festlegt und eine zweite Kugelschale Sperrrasten festlegt, die mit dem Sperrrad ineinander eingreifen können. Ein wechselseitiger Eingiff zwischen den Sperrrasten und dem Sperrrad kann eine Selbstsperrung bilden
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Dennoch bemerken die Erfinderdieser Erfindung, dass bei den oben genannten Bohrfuttern, welche die vorhandenen Sperrrad-Sperrraste-Selbstsperrvorrichtung umsetzen, Probleme bei der globalen Ausgestaltung des Bohrfutters bnngen, einschließlich, aber nicht beschränkt darauf, dass Benutzen der vorhandenen Sperrrad-Sperrraste- Selbstsperrvorrichtung dazu führt, dass der Aufbau des Bohrfutters unvernünftig ausgebildet oder nicht zur Ausbildung des Bohrfutters nutzbar ist.
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Kurze Darstellung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Selbstsperrvorrichtung vorzuschlagen, die in einem Bohrfutter angewendet ist, und eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bohrfutter mit einer solchen Selbstsperrvorrichtung vorzuschlagen.
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Dazu ist bei der vorliegenden Erfindung einerseits eine Selbstsperrvorrichtung zum Einsatz in Bohrfuttern vorgeschlagen umfassend eine an dem Futterkörper des Bohrfutters fest verbundene und Zähne bildenden Kupplungszahnhülse; ein ovaler Verformungsring, der eine im Wesentlichen kreisförmige erste Form und eine im Wesentlichen ovale zweite Form hat, wobei der ovale Verformungsring auf der Seitenwand Zähne aufweist, wobei die Zähne in Eingriff mit den Zähnen mit der Kupplungshulse sind, wenn der ovale Verformungsnng in der zweiten Form ist; und eine Steuerhülse zur Steuerung der Umwandlung des ovalen Verformungshülse zwischen der ersten Form und der zweiten Form
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Bei der vorliegenden Erfindung sind die Zähne am ovalen Verformungsring entweder als an der äußeren Seitenwand geformte Außenzähne gebildet oder als an der inneren Seitenwand geformte Innenzähne gebildet.
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Vorzugsweise weist der oben erwähnte ovale Verformungsring ein Steuerteil oder einen Steuerabschnitt zum Drücken der Seitenwand des ovalen Verformungsrings auf, und der ovale Verformungsring in der Seitenwand eine Rückstellnut zur Aufnahme des Steuerabschnitts der Steuerhülse auf.
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Vorzugsweise weist die Selbstsperrvorrichtung weiter einen Begrenzungsstruktur zur Begrenzung eines relativen Drehwinkels zwischen dem ovalen Verformungsring und der Steuerhülse auf.
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Vorzugsweise ist die Begrenzungsstruktur ein auf dem ovalen Verformungsring angeordneter Positionierabschnitt.
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Vorzugsweise ist die Begrenzungsstruktur eine an der Innenwand eines Mantels des Bohrfutters angeordnete Nutseitenwand, wobei der eine Keil des ovalen Verformungsrings in der Seitenwand begrenzt ist.
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Vorzugsweise ist die Steuerhülse mit einem Vorsprung zum Halten des ovalen Verformungsrings in der ersten Form vorgesehen.
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Andererseits bietet die vorliegende Erfindung ein Bohrfutter umfassend: einen Futterkörper, der mehrere entlang seines Umfangs gleichverteilte Schrägbohrungen aufweist; mehrere Spannbacken, die verschiebbar innerhalb der Schrägbohrungen des Futterkörpers angeordnet sind und an ihrem hinteren Ende Gewinde haben; eine trennbare Mutter, die drehbar außerhalb des Futterkörpers angeordnet ist und die Gewinde der Spannbacken verknüpft; eine Hülsenmutter, die eng die trennbare Mutter umhüllt; einen Mantel, der drehbar um den Futterkörper angeordnet ist, der mit seiner Außenfläche ein Griffteil bildet, und der der Hülsenmutter eine Drehantriebskraft liefert, und einer oben genannten Selbstsperrvorrichtung, wobei der ovale Verformungsnng der Selbstsperrvorrichtung synchron zur Hulsenmutter oder zu einer krafterhöhenden Vomchtung der Hülsenmutter dreht.
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Vorzugsweise ist der ovale Verformungsring mit der Hülsenmutter des Bohrfutters fest verbunden Alternativ dazu, kann der ovale Verformungsring einstückig mit der Hülsenmutter des Bohrfutters geformt sein.
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Vorzugsweise ist der ovale Verformungsring mit einem unteren Ende der Hülsenmutter 2 des Bohrfutters synchron drehbar verbunden.
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Vorzugsweise weist der Hülsenmutterkörper an seinem unteren Ende einen sich radial nach innen erstreckenden Hakenkeil und einen Erstreckungswandabschnitt mit einer Keilnut auf, und an dem Ringkörper des ovalen Verformungsrings sind ein Hakenkeil- Positioniernut und ein nach außen erstreckender Keil angeordnet, wobei der Hakenkeil der Hülsenmutter und die Hakenkeil-Positioniernut des ovalen Verformungsrings in Eingriff sind und der Keil des ovalen Verformungsrings und die Keilnut der Hülsenmutter in Eingriff sind Insbesondere vorzugsweise liegt unter der Hakenkeil-Positioniernut in dem Ringkörper des ovalen Verformungsrings eine Materialabtragungsregion.
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Vorzugsweise ist die krafterhöhende Vorrichtung eine hebelkrafterhöhende Vorrichtung.
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Vorzugsweise umfasst die hebelkrafterhöhende Vorrichtung: ein Antriebsglied oder Antnebselement, das an einem oberen Ende der Hülsenmutter angeordnet ist und mindestens eine Zahnnut aufweist; ein Kraftträgerelement, das an einem unteren Ende der Hülsenmutter angeordnet ist und mindestens eine Zahnnut und einen mit einer Positioniernut an der Hülsenmutter in Verbindung stehenden Kupplungssteuerabschnitt aufweist; und einen Hebel, mit einem kraftbeaufschlagenden Ende an seinem oberen Ende der mit der Zahnnut des Antriebselements im Eingriff ist und mit einem Hebelpunktende an seinem unteren Ende mit der Zahnnut des Kraftträgerelementes im Eingriff ist, wobei ein kraftbeaufschlagter Abschnitt drehbar an einem Antriebsteil der Hülsenmutter montiert ist, wobei das Kupplungssteuerabschnitt des Kraftträgerelementes bei Freigabe aus der Positioniernut mit Innenzähnen der Kupplungszahnhülse im Eingriff ist, und der Keil des Antriebselements mit dem Keil des ovalen Verformungsrings verkoppelt ist und sich zwischen Nutseitenwänden des Mantels befindet.
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Vorzugsweise umfasst der ovale Verformungsring ein oberes Ringteil und ein unteres Ringteil, die durch mehrere Anschlussteile zusammengeschlossen sind, wobei am oberen Ringteil der Keil angeformt ist und das untere Ringteil an dem äußeren Umfang mit der Rückstellnut, wobei mit der Kupplungszahnhülse im Eingriff stehende Außenzähne, und ein Positionierabschnitt zur Begrenzung eines Steuerabschnitts der Steuerhülse vorgesehen sind Weiterhin offenbart die Erfindung ein Bohrfutter umfassend einen Futterkörper, der mehrere entlang seines Umfangs gleichverteilte Schrägbohrungen aufweist; mehrere Spannbacken, die verschiebbar innerhalb der Schrägbohrungen des Futterkörpers angeordnet sind und an dem hinteren Ende Gewinde haben; einer trennbare Mutter, die drehbar um den Futterkörper angeordnet ist, und mit den Gewinden der Spannbacken verknüpft wird; einer Hülsenmutter, die eng die trennbare Mutter umhüllt; einer Verbindungshülse, die drehbar innerhalb einer Verbindungsbohrung des Futterkörpers montiert und mit einer Triebwelle einer Kraftmaschine verbunden ist; und die oben genannte Selbstsperrvorrichtung, wobei an einer Außenfläche der Kupplungszahnhülse der Selbstsperrvorrichtung ein Griffteil angeformt ist und die Steuerhülse ein Griffteil zwischen der Kupplungszahnhülse und der Verbindungshülse umfasst; und eine Zwischenhülse, die synchron mit der Verbindungshülse dreht und fest mit hinterem Teil des ovalen Verformungsrings verbunden ist.
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Vorzugsweise weist das selbstsperrende Bohrfutter weiter einen Reibring auf, der drehbar zwischen einem Lager der trennbaren Mutter und einem Trägerabschnitt Trägersockels des Futterkörpers montiert ist.
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Vorzugsweise ist auf dem ovalen Verformungsring eine Antriebsspannbacke angeordnet, die mit einer Zahnnut des Reibrings im Eingriff ist, und der Reibring weist eine Keilseitenwand zur Begrenzung des Drehwinkels des Antriebskeils des ovalen Verformungsrings auf.
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Die Selbstsperrvorrichtung der Erfindung kann in Bohrfuttern mit verschiedenen Aufbauten verwendet werden und bietet einen nagelneuen Gedanken für die Ausbildung der Selbstsperrvorrichtung des Bohrfutters.
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Figurenliste
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Die beiliegenden Zeichnungen zeigen als ein Teil der Beschreibung zum weiteren Verständnis der Erfindung bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und erläuten das Prinzip der vorliegenden Erfindung zusammen mit der Beschreibung. In den beigefügten Zeichnungen wird gezeigt:
- 1 eine Schnittvorderansicht eines krafterhöhend selbstsperrenden Bohrfutters nach der ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 2 ist eine Schnittansicht eines krafterhöhend selbstsperrenden Bohrfutters aus 1 im Freigabezustand durch die Linie K-K, wobei die Hülsenmutter, der Hebel, das Kraftträgerelement und der Mantel abmontiert sind;
- 3 ist eine Schnittansicht eines krafterhöhend selbstsperrenden Bohrfutters aus 1 in einem Klemmzustand durch die Linie F-F, wobei der Hebel abmontiert ist;
- 4 ist eine Schnittansicht eines krafterhöhend selbstsperrenden Bohrfutters aus 1 in einem Klemmzustand durch die Linie K-K, wobei die Hülsenmutter, der Hebel, das Kraftträgerelement und der Mantel abmontiert sind;
- 5 ist eine Schnittansicht eines krafterhöhend selbstsperrenden Bohrfutters aus 1 in einem Freigabezustand durch die Linie E-E,
- 6 ist eine Schnittansicht eines krafterhöhend selbstsperrenden Bohrfutters aus 1 in einem Klemmzustand durch die Linie E-E,
- 7 ist eine Schnittansicht von rechts verschiedener Komponenten eines krafterhohend selbstsperrenden Bohrfutters aus 1;
- 8a ist eine Schnittvorderansicht und eine Teilschnittansicht in Richtung F des Kraftträgerelements 3" im krafterhöhend selbstsperrenden Bohrfutter aus 1;
- 8b ist eine Draufsicht des Kraftträgerelements 3" aus 8a;
- 9 ist eine Schnittvorderansicht des selbstsperrenden Bohrfutters nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
- 10 ist eine Schnittansicht des selbstsperrenden Bohrfutters aus 9 im Freigabezustand entlang der Richtung N-N;
- 11 ist eine Schnittansicht des selbstsperrenden Bohrfutters aus 9 im Klemmzustand entlang der Richtung N-N,
- 12a ist eine Abwicklung eines ersten ovalen Verformungsrings des selbstsperrenden Bohrfutters aus 9,
- 12b ist eine Abwicklung eines zweiten ovalen Verformungsrings des selbstsperrenden Bohrfutters aus 9;
- 13 ist eine Schnittansicht des selbstsperrenden Bohrfutters aus 9 im Freigabezustand entlang der Richtung M-M;
- 14 ist eine Schnittansicht des selbstsperrenden Bohrfutters aus 9 im Klemmzustand entlang der Richtung M-M;
- 15 ist eine Schnittsvorderansicht eines selbstsperrenden Bohrfutters nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
- 16 ist eine Schnittansicht des selbstsperrenden Bohrfutters aus 15 im Freigabezustand entlang der Richtung T-T,
- 17 ist eine Schnittansicht des selbstsperrenden Bohrfutters aus 15 im Klemmzustand entlang der Richtung R-R,
- 18 ist eine Schnittsvorderansicht eines selbstsperrenden Bohrfutters nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
- 19 ist eine Schnittansicht des selbstsperrenden Bohrfutters aus 18 entlang der Richtung U-U;
- 20 ist eine Schnittansicht des selbstsperrenden Bohrfutters aus 18 im Freigabezustand entlang der Richtung V-V,
- 21 ist eine Schnittansicht des selbstsperrenden Bohrfutters aus 18 im Freigabezustand entlang der Richtung W-W;
- 22 ist eine Schnittansicht des selbstsperrenden Bohrfutters aus 18 im Klemmzustand entlang der Richtung W-W,
- 23 ist eine Schnittsvorderansicht eines selbstsperrenden Bohrfutters nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
- 24 ist eine Schnittansicht eines selbstsperrenden Bohrfutters im Freigabezustand nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung, wobei eine variierte Ausführungsform der Selbstsperrvorrichtung gezeigt wird;
- 25 ist eine Schnittansicht des selbstsperrenden Bohrfutters aus 24 im Klemmzustand;
- 26 ist eine schematische Darstellung der räumlichen Struktur der Hülsenmutter des selbstsperrenden Bohrfutters nach einer siebten Ausfuhrungsform der Erfindung,
- 27 ist eine schematische Darstellung der räumlichen Struktur des ovalen Verformungsrings des selbstsperrenden Bohrfutters nach der siebten Ausführungsform der Erfindung;
- 28 ist eine schematische Darstellung der Montage des ovalen Verformungsrings und der Hülsenmutter des selbstsperrenden Bohrfutters nach einer siebten Ausführungsform der Erfindung;
- 29 ist eine Schnittansicht des selbstsperrenden Bohrfutters im Klemmzustand nach der siebten Ausführungsform der Erfindung;
- 30 ist eine schematische Darstellung der räumlichen Struktur des ovalen Verformungsrings eines selbstsperrenden Bohrfutters nach einer achten Ausführungsform der Erfindung,
- 31 ist eine schematische Darstellung der Montage des ovalen Verformungsrings und der Hülsenmutter des selbstsperrenden Bohrfutters nach der achten Ausführungsform der Erfindung; und
- 32 ist eine Schnittansicht des selbstsperrenden Bohrfutters im Klemmzustand nach der achten Ausführungsform der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Die Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen detailliert erläutert. Allerdings erlaubt die vorliegende Erfindung vielzählige Ausführungsformen, die von den Patentansprüchen definiert und abgedeckt sind.
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Die Selbstsperrvorrichtung nach der Erfindung wird vorzugsweise verwendet in Bohrfuttern, und ein Bohrfutter mit einer solchen Selbstsperrvorrichtung ist nun als Beispiel zur Erläutung genannt.
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Die erste Ausführungsform
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1-8b zeigen ein krafterhöhend selbstsperrendes Bohrfutter nach der ersten Ausführungsform der Erfindung, bei dem die Montage der jeweiligen Bauteile wie folgend ist.
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Wie in 1 gezeigt, sind drei Spannbacken 13, die in Bezug auf eine Referenzachse einen spitzen Winkel bilden, innerhalb drei Schrägbohrungen des Futterkörpers 11 eingesetzt, zwei trennbare Muttern 12 sind am Futterkörper 11 montiert und mit den Gewinden der drei Spannbacken in Eingriff, wobei die trennbaren Muttern und die äußere Hülsenmutter 2 einstuckig verpresst montiert sind.
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Eine hintere Abdeckung 18 ist fest am hinteren Ende des Futterkörpers 11 montiert, und ein Mantel 8 ist axial durch eine Klemmfeder 14 und eine Scheibe 9 am Futterkörper positioniert. Eine Kupplungszahnhülse 10 ist am Vorderende des Futterkörpers 11 befestigt.
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Eine Antriebselement 5 ist drehbar um den Futterkörper 11 angeordnet, und ein Kraftträgerelement 3" und eine Gewindehülse 7 sind auch drehbar um den Futterkörper 11 angeordnet.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, ist der ovale Verformungsnng 09 zwischen der Steuerhülse 08 und der Hülsenmutter 02 angeordnet, und ein Steuerabschnitt 083 der Steuerhülse 08 befindet sich innerhalb der Rückstellnut 093 des ovalen Verformungsrings 09 Wie nach 4 ersichtlich, drehen die Steuerhülse 08 und der ovale Verformungsring 09 um einen Winkel Q in Bezug aufeinander, und der Steuerabschnitt 083 der Steuerhülse 08 liegt derart auf der Außenwand des ovalen Verformungsrings 09 an, dass der ovale Verformungsring von einer ursprünglichen kreisförmigen Form zur ovalen Form umgeformt wird und sich auf der Seite der Hauptachse des Ovals befindene Zähne 091 mit Zähnen 101 auf der Kupplungszahnhülse 10 im Eingriff sind
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Wie nach 1 und 3 gezeigt, ist der Keil 092 des ovalen Verformungsring 09 zwischen zwei Keilen 54 des Antriebselements 5 eingefügt und dreht synchron mit dem Antriebselement 5 um den Winkel Q in Bezug auf den Mantel 8, wobei die Keile 54 des Antnebselements 5 und der Keil 092 des ovalen Verformungsrings 09 sich zwischen den Nutseitenwänden 801 und 802 des Mantels bewegen
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Wie nach 5 ersichtlich, ist ein Kupplungssteuerabschnitt 33 des Kraftträgerelements 3" mit einer Positioniernut 23 der Hulsenmutter 2 in Eingriff Wie nach 6 ist der Kupplungssteuerabschnitt 33 des Kraftträgerelements 3" bei Drehung des Kraftträgerelements 3" bezüglich der Hülsenmutter 2 vom Eingriff mit der Positioniernut 23 der Hulsenmutter 2 ausgelöst und kommt unter der Anlagewirkung der Außenwand der Hülsenmutter 2 dann mit den Kupplungszahnen 101 der Kupplungszahnhülse in Eingriff.
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Wie nach 1 und 7 ist das kraftbeaufschlagende Ende 62 am oberen Ende des Hebels 6 mit der Zahnnut 53 des Antriebsglieds 5 im Eingriff und das Hebelpunktende 63 an dem unteren Ende mit der Zahnnut 32 des Kraftträgerelements 3" im Eingriff, wobei das Kraftträgerelement 61 drehbar am Antriebselement 21 der Hulsenmutter montiert ist. Die Steuerhülse 08 ist um die innere Wand des Mantels gelegt, wobei der Keil 082 daran in einer Nut 82 des Mantels eingefügt ist, in die Innenwand des Mantels, so dass die Steuerhulse 08 synchron mit dem Mantel 8 dreht.
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8a und 8b zeigen das Kraftträgerelement 3", das in seinem unteren Ende eine Zahnnut 32 aufweist und an seinem oberen Ende mit einem Steuerabschnitt 33 vorgesehen ist
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Der Arbeitsvorgang des krafterhöhend selbstsperrenden Bohrfutters nach den vorliegenden Figuren wird im Folgenden anhand 1-8b erläutert
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Der Vorgang der Klemmung des Werkzeuggriffs ist wie folgt:
- Beim Nullkraftstand der Spannbacken, und wenn sie den Werkzeuggriff nicht klemmen, ist die Mutter in einem Freidrehungszustand. Nun ist der Kupplungssteuerabschnitt 33 des Kraftträgerelements 3 mittels einer Federkraft mit der Positioniernut 23 der Hülsenmutter im Eingriff (wie nach 5), so dass das Kraftträgerelement 3 synchron mit der Hülsenmutter 2 dreht, der kraftbeaufschlagte Abschnitt der Hebel 6 mit dem Antriebsabschnitt 21 der Hülsenmutter in Eingriff ist, und das Hebelpunktende 63 mit der Zahnnut 32 des Kraftträgerelements im Eingriff steht (wie nach 7). Daher drehen in diesem Zustand die Hebel 6, die Hülsenmutter 2 und das Kraftträgerelement 3 frei und synchron, während die Hebel 6 sich nicht drehen
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Darüber hinaus befindet sich das Steuerabschnitt 083 der Steuerhulse in diesem Zustand derart innerhalb der Rückstellnut 093 des ovalen Verformungsrings (wie nach 2), dass die Steuerhülse 08 und der ovale Verformungsring 09 synchron drehen, während der Keil 082 der Steuerhulse in der Nut 82 des Mantels eingefügt ist (wie nach 1 und 7) und der Keil 092 des ovalen Verformungsnngs zwischen den zwei Keilen 54 des Antriebselements eingefügt ist. Daher führt die Drehung des Mantels 8 in diesem Zustand zur synchronen Drehung der Steuerhülse 08, des ovalen Verformungsrings 09 und des Antriebselements 5 mit dem Mantel 8.
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Da das kraftbeaufschlagende Ende 62 des Hebels 6 im oben genannten Zustand (in dem die Spannbacken den Werkzeuggriff nicht klemmen) mit der Zahnnut 53 des Antriebselements im Eingriff steht, rotieren bei der Drehung des Mantels die Steuerhülse, der ovale Verformungsring, das Antriebselement, der Hebel, ein Trägernng, die Hülsenmutter und die Mutter alle gleichzeitig um die Achse des Futterkörpers, wobei die Gewinde der Spannbacken mit den Gewinden der Mutter im Eingriff stehen, wodurch die Drehung der Mutter zu vorwartiger und rückwärtiger Bewegung der Spannbacken umgewandelt wird.
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Die Vorgänge der krafterhöhenden Klemmung und des Lösens unter Vermeidung des Sperrens sind wie folgend:
- Drehe den Mantel, und wenn die Spannbacke den Werkzeuggrif klemmen, werden alle um die Achse drehbaren Bauteile des Futterkörpers bei Klemmung der Spannbacken auf den Werkzeuggriff auf Widerstand stoßen. Erhöhende Kraft ist nötig, um den Mantel weiter zu drehen, damit der Werkzeuggriff fest geklemmt ist.
- (1) Beim Erhöhen des Torsionsmoments auf eine bestimmte Größe, rutscht zuerst das Steuerabschnitt 083 von der Ruckstellnut 093 heraus und dreht um den Winkel Q, und gleichzeitig kommt die Nutseitenwand 802 des Mantels in Kontakt mit dem Keil 54 (wie nach 3) Der Steuerabschnitt 803 drängt den ovalen Verformungsring zur ovalen Verformung, so dass er von einem Kreis mit Durchmesser D zu einer Ellipse, die eine Hauptachse D1 und eine Nebenachse d1 aufweist, verformt wird und ein Teil der am ovalen Verformungsring 091 verteilten Zähne 091 mit den Zähnen 101 der Kupplungszahnhülse in Eingriff kommen (wie nach 4)
- (2) Wird weiter Kraft ausgeübt um den Mantel zu drehen, so wird die Nutseitenwand 802 den Keil 54 drängen und so eine Drehung des Antriebselements 5 in derselben Richtung ergeben. Hier können sich die Mutter und die Hülsenmutter nicht bewegen, weil der Werkzeuggriff von den Spannbacken geklemmt ist Daher drängt das Antriebselement 5 den Hebel 6 derart, dass er um das Positionierelement 21 der Hülsenmutter dreht, und infolgedessen dreht das Hebelpunktelements des Hebels das Kraftträgerelement 3 so, dass es in einer dem Mantel entgegengesetzten Richtung rotiert, wodurch der Kupplungssteuerabschnitt 33 gedrängt wird aus der Positioniernut 23 herauszurutschen (wie nach 5 und 6), und die Spannbackenspitzen des Kupplungssteuerabschnitts 33 mit den Zähnen 101 der Kupplungszahnhülse in Eingriff ist. Das heißt, dass in diesem Zustand das Kraftträgerelement und die Kupplungszahnhülse und der Futterkörper fest verbunden sind, ohne relative Rotationen zwischen ihnen
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Zu diesem Zeitpunkt wird bei weiterem Dehen des Mantels durch Kraftanwendung das Antriebselement 5 den Hebel zu einer Drehung um das Hebelpunktende 63 (das mit dem Kraftträgerelement 3 im Eingriff steht das nun keine relative Drehung in Bezug auf den Futterkörper ausführt antreiben. Der kratbeaufschlagte Abschnitt 61 treibt mittels des Antriebsabschnitts 21 die Hülsenmutter 2 und die Mutter 12 zu einer geringfügigen Drehung um die Achse des Futterkörpers und treibt die Spannbacken, um den Werkzeuggriff zu klemmen.
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In dem erwähnten Kraftübertragungsverfahren (1) haben das Gewindegetriebe der Mutter und die Spannbacken die krafterhohende Wirkung, und (2) Hebel L>1, und dass das Umwandlungsverfahren von Kraft, die auf das kraftbeaufschlagte Ende des Hebels in ein Moment, dass die Mutter zu Drehung drängt, ein hebelkrafterhöhendes Verfahren ist, wodurch das auf den Mantel ausgeübte Moment durch das oben genannte Verfahren verwendet wird, um den Werkzeuggriff zu klemmen mittels Krafterhöhung.
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Da die Zähne 091 des ovalen Verformungsnngs mit den Zähnen 101 der Kupplungszahnhülse im Eingriff stehen, wird es dem gleichzeitig das durch den Keil 092 und den Keil 54 mit dem ovalen Verformungsring in Verbindung stehende Antriebselement 5 unmöglich, in umgekehrter Richtung in Bezug auf die Kupplungszahnhülse 10 zu rotieren Dadurch ist dem Hebel, derHülsenmutter und der Mutter ebenfalls eine relative Drehung entgegen der Kupplungszahnhülse (und den Futterkörper) unmöglich, so dass beim Betnebszustand mit Vibration der Eingriff der Zahne 091 mit den Zähnen 101 eine Sperrwirkung hat und ein Lösen vermeidet, was ein umgekehrtes Rotieren der Mutter aufgrund von Vibrationen vermeidet.
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Der Vorgang der Freigabe des Werkzeuggriffs ist wie folgend
- Der Mantel 8 wird entgegenesetzt gedreht, um die Steuerhülse 08 in synchrone Drehung zu versetzen, bis der Steuerabschnitt 083 zur Position der Rückstellnut 093 dreht, wo der Steuerabschnitt 083 unter einer Federkraft in die Rückstellnut 083 eintritt (wie nach 2), die Zähne 091 von den Zähnen 101 freigegeben sind, und die Nutseitenwand 801 des Mantels nun mit dem Keil 54 in Kontakt ist.
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Der Mantel 8 wird weiter gedreht, sodass die Nutseitenwand 801 mittels des Keils 54 das Antriebselement 5 zu drehen drängt und den Hebel 6 zu einer Drehung um das Hebelpunktende 63 drängt und die Mutter umgekehrt zu drehen antreibt, bis die Positioniernut 23 der Hülsenmutter zu einer dem Kupplungssteuerabschnitt 33 des Kraftträgerelements entsprechenden Stelle dreht, wo unter einer Federkraft das Steuerabschnitt 33 in die Positioniernut 23 eintritt und seine Spannbackenspitzen auch von den Zähnen 101 freigegeben sind. Bei weiterer umgekehrter Drehung des Mantels drehen dann das Steuerelement 5, der Hebel 6, das Kraftträgerelement 3, die Hülsenmutter 2 und die Mutter 12 synchron, bis die Spannbacken den Werkzeuggnff völlig freigeben
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Ersichtlich ist aus der obigen Beschreibung, dass in dieser Ausführungsform die Selbstsperrvorrichtung aus der Steuerhülse 08, dem ovalen Verformungsring 09 und der Kupplungszahnhülse 10 besteht.
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Der ovale Verformungsring ist ein wesentliches Bauteil, und der ovale Verformungsnng 09 hat eine kreisförmige normale Form (die erste Form) und eine ovale Arbeitsform (die zweite Form), wobei an dem Ende der Hauptachse Außenzähne 091 für den Eingriff mit den Innenzähnen der Kupplungszahnhulse 10 vorgesehen sind Die Steuerhülse 08 dient zur Steuerung der Verformung des ovalen Verformungsrings, was in dieser Ausfuhrungsform durch das Steuerabschnitt 083 erreicht wird. Passend zu der Steuerhülse ist die Rückstellnut 093 am, äußeren Umfang des ovalen Verformungsrings 09 um 90° beabstandet von den äußeren Zahnen gebildet.
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Wobei der Steuerabschnitt 083 zunächst innerhalb der Rückstellnut 093 angeordnet ist, und bei einer Drehung der Steuerhülse in Bezug auf den ovalen Verformungsring 09, der Steuerabschnitt 083 von der Rückstellnut 093 ausgelost und derart an der Außenwand des ovalen Verformungsrings 09 anschlagt, dass der ovale Verformungsring 09 zum Ovalen verformt ist, damit der Eingriff der Zähne 091 an der Hauptachse des ovalen Verformungsrings mit den Innenzähnen 101 der Kupplungszahnhülse erreicht wird. Auf diese Weise kann der ovale Verformungsring mittels des Auswählens der Formen der Innenzähne und der Außenzähne gesteuert werden, in einer Richtung in Bezug auf den Futterkörper 11 zu drehen oder nicht zu drehen, wodurch eine erwüschte Selbstsperrvorrichtung geformt wird
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Die zweite Ausführungsform
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9-14 zeigen ein selbstsperrendes Bohrfutter nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Der Unterschied zwischen der zweiten Ausführungsform und der ersten besteht darin, dass in dieser Ausführungsform der Hebel 6, das Antriebselement 5 und das Kraftträgerelement 3" entfernt sind.
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Die Montage der jeweiligen Bauteile des selbstsperrenden Bohrfutters nach der vorliegenden Erfindung wird anhand der 9-14 im Folgenden beschrieben.
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Wie nach 9-14 weist die Hülsenmutter ein Keil 202 auf, ein Keil 082 der Steuerhulse 08 ist innerhalb der Nut zwischen den Nutseitenwänden 801 und 802 des Mantels montiert, und die Steuerhülse 08 rotiert synchron mit dem Mantel, der Keil 202 der Hülsenmutter und der Keil 092 des ovalen Verformungsrings befinden sich zwischen den Nutseitenwänden 802 und 801 des Mantels und sind drehbar um den Winkel Q in Bezug auf den Mantel
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Wie nach 10 und 13 gezeigt, befindet sich in dem Zustand, in dem der Mantel frei drehbar ist und die Spannbacken frei beweglich sind, der Steuerabschnitt 083 der Steuerhülse innerhalb der Rückstellnut 093 des ovalen Verformungsrings und der Keil 092 und der Keil 202 neigen sich nacheinander zu der Nutseitenwand 801 des Mantels
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12a und 12b zeigen eine Abwicklung des ovalen Verformungsrings. Der Anschlussabschnitt 096 des ovalen Verformungsrings 09 verbindet den oberen Ringabschnitt 09a und den unteren Ringabschnitt 09b des ovalen Verformungsrings 09 In 12a erstreckt sich der Anschlussabschnitt 096 entlang des Umfangs und in 12b erstreckt sich der Anschlussabschnitt 096 entlang der Achse.
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Der Arbeitsgang des selbstsperrenden Bohrfutters nach diesr Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben.
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Der Vorgang zur Klemmung des Bohrergriffs ist wie folgend
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Nachdem der Mantel in einer vorwärtigen Richtung gedreht ist und die Spannbacken in Kontakt mit dem Bohrergriff gekommen sind, wird bei weiterer Drehung des Mantels der synchron mit dem Mantel drehende Steuerabschnitt 083 der Steuerhülse von der Rückstellnut 093 herausgelöst, dreht um einen Winkel Q, und rutscht zur Stellung des Positionierabschnitts 095, die Zähne 091 an der ovalen Hauptachse kommen auch mit den Innenzähnen 101 der Kupplungszahnhülse in Eingriff, während die Seitenwand 802 des Mantels in Kontakt mit dem Keil 092 des ovalen Verformungsnngs kommt.
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Bei weiterer Drehung des Mantels drängt dann die Seitenwand 802 des Mantels derart gegen den Keil 092, dass der ovale Verformungsring 09, die Hulsenmutter 2, und die Mutter 12 um die Achse des Futterkorpers drehen, wodurch die Spannbacken angetrieben werden um krafterhöhend den Bohrergriff zu klemmen Der Eingriff der Zähne 091 mit den Zähnen 101 hat die Wirkung eines Sperrens und Vermeidens der Freigabe
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Der Vorgang zur Freigabe des Bohrergnffs ist wie folgend
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Falls es gewünscht ist, den Bohrergriff auszugeben, wird der Mantel umgekehrt gedreht, was die Steuerhulse 08 antreibt, umgekehrt um den Winkel Q in Bezug auf den ovalen Verformungsring 09 und die Hülsenmutter 2 zu rotieren, so dass der Steuerabschnitt 083 in die Rückstellnut 093 zurückkehrt, während die Zähne 091 unter der Federkraft des ovalen Verformungsrings 09 und der Wirkung des Vorsprungs 081 auch von den Zähnen 101 der Kupplungszahnhülse ausgelost sind und die Seitenwand 801 des Mantels in Kontakt mit dem Antriebskeil 202 kommt. Bei weiterer Drehung des Mantels und der Steuerhülse werden die Steuerhülse 2 und der ovale Verformungsnng 09 damit rotieren, sodass die Spannbacken den Bohrergriff freigeben.
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Ersichtlich ist aus der obigen Beschreibung, dass der Unterschied zwischen der Selbstsperrvorrichtung nach dieser Ausführungsform und der Selbstsperrvorrichtung nach der ersten Ausführungsform darin besteht, dass der ovalen Verformungsring 09 nach dieser Ausführungsform durch die Seitenwände 801 und 802 des Mantels 8 getrieben ist. Der Steuerhülse 08 ist mit dem Vorsprung 081 daran vorgesehen, was bei Wiederherstellung des verformten ovalen Verformungsrings zurück zum kreisförmigen hilfreich ist, damit die Sperrraste 091 vollständig von den Zähnen 101 der Kupplungszahnhülse 10 ausgelöst ist. Dazu besteht der ovale Verformungsring 09 nach dieser Ausführungsform aus zwei durch den Anschlussabschnitt 096 verbundene obere und untere Abschnitte.
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Die dritte Ausführungsform
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15-17 zeigen ein selbstsperrendes Bohrfutter nach einer dntten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Anders als die zweite Ausführungsform sind in der dritten Ausführungsform die Hülsenmutter 2 und der ovale Verformungsring 09 der zweiten Ausführungsform einstückig gebildet als der ovale Verformungsring 09", d h , der ovale Verformungsnng 09" mit seinem hinteren Abschnitt (Wirkung einer Hülsenmutter) befestigt die trennbare Mutter 12 einstückig, um die trennbare Mutter 12 am Futterkörper zu positionieren, mit der Rückstellnut 093, dem Positionierabschnitt 095 und den Zähnen 091 an seinem Vorderteil gebildet.
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Die vierte Ausführungsform
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18-22 zeigen ein selbstsperrendes Bohrfutter nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung Die Montage der jeweiligen Bauteile wird im Folgenden anhand 18-22 beschrieben.
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Das Bohrfutter ist durch ein Schraubenloch (oder ein konisches Loch) der Verbindungshülse 04 mit einer Triebwelle einer Kraftmaschine verkoppelt, und die Welle 045 der Verbindungshülse ist drehbar innerhalb eines Verbindungslochs 111 des Futterkorpers eingesetzt.
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Die Zwischenhülse 05 ist fest mit dem hinteren Teil einer ovalen Verformungshülse verbunden und dreht synchron mit dem ovalen Verformungsring 09" und der Mutter 12, mit dem Klemmabschnitt 051 und dem Antriebskeil 052 der Zwischenhülse jeweils mit der Klemmnut 041 und der Antriebsnut 042 der Verbindungshülse verbunden sind, damit die Zwischenhülse 05 mit der Verbindungshülse 04 axial verbunden ist und sich synchron mit derselben dreht. Der ovale Verformungsnng 09" dreht auch synchron mit der Mutter 12.
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Ein Reibring 07 ist drehbar zwischen einem Lager 16 und einem Trägersockel 112 des Futterkörpers eingesetzt. Die Einführlöcher 102 und 046 sind zur Krafteinsparung bei Freigabe des Werkzeuggriffs vorgesehen
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Der Arbeitsgang des selbstsperrenden Bohrfutters nach dieser Ausfuhrungsform wird im Folgenden beschrieben
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Der Vorgang von Klemmung des Werkzeuggriffs ist wie folgend
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Im Betrieb werden zuerst eine Kupplungszahnhülse 10" und eine Verbindungshülse 04 mit der Hand gehalten und in Bezug aufeinander in Vorwärtsrichtung gedreht, was die Mutter 12 in Drehung versetzt in Bezug auf den Futterkörper, und die Spannbacken 13 antreibt, den Werkzeuggriff zu klemmen. Und dann wird der Greifabschnitt 084 der Steuerhülse umgekehrt gedreht, sodass der Steuerabschnitt 083 aus der Rückstellnut 093 herausrutscht (wie nach 21) und zur Stellung des Positionierabschnitts 095 dreht (wie nach 22), und die Zähne 091 auch mit den Zähnen 101 in Eingriff treten.
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In diesem Zustand können die Mutter und der ovale Verformungsring nicht entgegengesetzt drehen, d. h., die Mutter ist im Sperrzustand, in dem sie nicht entgegen dem Futterkörper und den Spannbacken drehen kann, womit eine Auslösung des geklemmten Werkzeugs wegen der Vibration vermieden wird Im Betrieb der Kraftmaschine für Aufgaben wie Bohrbetrieb, bildet das auf die Verbindungshulse und die Mutter ausgeübte Antriebsmoment in der Vorwärtsrichtung der Kraftmaschine und das auf den Werkzeuggriff und die Spannbacken ausgeübte Moment in Rückwärtsrichtung des Bohrbetriebs ein Moment zur Klemmung des Werkzeuggriffs, damit die Spannbacken den Werkzeuggriff fest klemmen.
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Der Vorgang von Freigabe des Werkzeuggriffs ist wie folgend:
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Falls der Werkzeuggriff freigegeben werden soll, hat zuerst der Greifabschnitt 084 in der Vorwärtsrichtung derart gedreht zu werden, dass der Steuerabschnitt 083 von der Stellung wie in 22 zur Anfangsstellung wie in 21 gedreht wird, der Sperrzustand gelöst ist, und dann werden die Kupplungszahnhülse 10" und die Verbindungshülse 04 gegeneinander gedreht, damit der Werkzeuggnff freigegeben werden kann.
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Der Reibring 07 dient zum Vermeiden einer (während des oben genannten Arbeitsgang erzeugten) zu großen Spannkraft auf den Werkzeuggriff, weil die zu große Spannkraft zur Schwierigkeiten bei Freigabe des Werkzeuggriffs nach dem Betrieb führen kann.
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Das Arbeitsprinzip des Reibrings 07 ist wie folgend vorgesehen: ein durch die Kraftmaschine von der Verbindungshülse 04 über die Zwischenhülse zum ovalen Verformungsring 09 übertragenes Antriebsspannmoment in Vorwärtsnchtung treibt durch die Antriebsspannbacke 099 den Reibring 07 synchron mit der Mutter 12 zur Drehung an, (wobei das Wälzlager 16 nicht dreht), sofern die Antriebsspannkraft eine bestimmte Größe nicht überschreitet Beim allmählichen Erhohen der auf den Werkzeuggriff ausgeübten Spannkraft der Spannbacken, erhöht sich auch allmählich der über Druck der Mutter auf den Reibring 07 über das Lager 16 Die Reibung zwischen dem Reibring 07 und dem Trägersockel 112 erhöht sich auch allmählich, und sofern ein bestimmter Wert erreicht ist, überwindet die Antriebsspannbacke 099 ihre eigene kleinere Federkraft und rutscht aus der Zahnnut 073 heraus, damit der ovale Verformungsring zusammen mit der Antriebsspannbacke 099, den Antriebskeilen 097 und 098 und der Mutter dreht (nun dreht das Wälzlager 16), bis sie um einen Winkel a gedreht sind und der Antriebskeil 098 in Kontakt mit der Keileitenwand 072 des Reibnngs kommt.
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Der oben genannte Zustand erscheint nachdem die Spannbacken den Werkzeuggriff geklemmt haben und die Mutter um den Winkel a in Bezug auf die Spannbacken gedreht ist, wobei die erzeugte Spannkraft und die Reibung zwischen dem Reibring 07 und dem Trägersockel 112 auch deutlich erhöht sind. Falls nun die Spannkraft der Spannbacken auf den Werkzeuggriff fortgesetzt erhöht wird, hat der Antriebskeil 098 des ovalen Verformungsrings außer die Reibung zwischen der Mutter und den Gewinden der Spannbacken zu überwältigen auch den Reibring 07 zu drängen, der zur Drehung eine große Reibung erfährt, d. h., ein großer Anteil des Antriebsmoments das von der Kraftmaschine aufgebracht wird, ist unmittelbar auf den Futterkörper durch den Antriebskeil 098 und den Reibring 07 ausgeübt, und nur eine Minderheit davon dient zum Antrieb der Mutter um fortgesetzt die Spannkraft zu verstärken. Daher ist ein weiteres Erhöhen der Spannkraft der Spannbacken auf den Werkzeuggriff schwierig, sobald sie eine bestimmten Größe erreicht.
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Bei Freigabe drehen die Keile 098 und 097 des ovalen Verformungsrings und die Antriebsspannbacke 099 in einer Freigabenrichtung, und zuerst bleibt der Reibring 07 feststehend und das Wälzlager 16 dreht zunächst in Bezug auf den Reibring 07, da Rollreibung weit geringer als Glutreibung ist, kann mit einer kleineren Kraft Drehung um den Winkel a erreicht werden, damit der Keil 097 in Kontakt mit dem Keileitenwand 071 kommt. Da die umgekehrte Drehung um den Winkel a durchgeführt ist, fällt der positive Druck und die Reibung zwischen dem Reibring 07 und dem Trägersockel 112 deutlich ab Nun ist lediglich eine kleine Kraft erforderlich, um den ovalen Verformungsring, den Reibring und die Hülsenmutter fortgesetzt zu drehen, bis die Spannbacken den Werkzeuggriff freigeben.
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Der Fachmann wird verstehen, dass die ovalen Verformungsringe in dieser Ausführungsform dieselbe Wirkung hat wie der vorgenannte ovale Verformungsnng und ist daher zum Greifen in Form einer Hülse
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Die fünfte Ausführungsform
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23 zeigt ein selbstsperrendes Bohrfutter nach einer fünften Ausfuhrungsform der Erfindung Anders als die zweite Ausführungsform dient in dieser Ausführungsform eine hintere Hülse des Bohrfutters auch als die Kupplungszahnhülse 10 mit Zähnen 101 an ihrem inneren Umfang, die gesteuert mit den Zähnen 091 an den Enden der Hauptachse des ovalen Verformungsrings 09 in Eingriff sind.
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Die sechste Ausführungsform
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24 und 25 zeigen ein selbstsperrendes Bohrfutter nach einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei eine variierte Ausführungsform des selbstsperrenden Bohrfutters dargestellt ist.
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Wie nach 24 und 25 hat der ovalen Verformungsnng 09 an seiner inneren Umfangswand Innenzähnen 091, und die Kupplungszahnhülse 10 befindet sich an der Innenseite des ovalen Verformungsrings 09 und weist Außenzähne 101 auf Wenn der ovale Verformungsring vom Kreisförmigen zum Ovalen umgewandelt ist, kommen die Innenzähne 091 des ovalen Verformungsrings 09 mit den Außenzahnen der Kupplungszahnhülse 10 in Eingriff
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Der Steuerabschnitt 083 der Steuerhülse 08 befindet sich innerhalb eines Zwischenraums zwischen dem ovalen Verformungsring 09 und der Kupplungszahnhulse 10 zur Steuerung der Umwandlung des ovalen Verformungsrings vom Kreisförmigen zum Oval und umgekehrt
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Der ovale Verformungsring 09 ist mit einer Rückstellnut 093 darin zur Positionierung des Steuerabschnitts 083 der Steuerhulse 08 vorgesehen (wie nach 24). Bei Drehung der Steuerhülse 08 um einen bestimmten Winkel in Bezug auf den ovalen Verformungsring 09 ist das Steuerabschnitt 083 von der Positioniernut 093 ausgelöst und liegt an der Seitenwand des ovalen Verformungsrings an, so dass er zum Ovalen verformt. Auf dieser Weise kommen die Zähne 091 des ovalen Verformungsrings mit den Außenzähnen der Kupplungszahnhülse 10 in Eingriff, wodurch ein Selbstsperren erreicht ist.
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Die siebte Ausführungsform
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26-29 zeigen ein selbstsperrendes Bohrfutter nach der siebten Ausführungsform der Erfindung, die eine variierte Ausführungsform der zweiten Ausführungsform ist.
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26 zeigt eine Hülsenmutter 2 mit einem Hülsenmutterkörper 201 in Hülsenform. Der Hülsenmutterkörper 201 weist an seinem Kopfende oder oberen Ende mehrere sich vom Hülsenmutterkörper 201 hervorstehend erstreckende Keile 202 auf und weist an seinem unteren Ende einen sich radial nach innen erstreckenden Hakenkeil 206 und Erstreckungswandabschnitte 203 mit darin vorgesehenen Keilnuten 205 auf, wobei zwischen den Erstreckungswandabschnitten Leerschlitze 204 vorgesehen sind.
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27 zeigt den ovalen Verformungsring 09', der an dem Ringkörper mit einer Hakenkeil-Positioniernut 094, einer Rückstellnut 093, einem sich auswärts erstreckenden Positionierabschnittl 095 und mehreren Zähnen 091 vorgesehen ist.
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28 zeigt, dass der ovale Verformungsring 09' am unteren Ende der Hülsenmutter 2 montiert ist, wobei der ovale Verformungsring 09' mittels des sich auswärts erstreckenden Keils 092" und der Hakenkeil-Positioniernut 094 jeweils mit der Keilnut 205 und dem Hakenkeil 206 der Hülsenmutter 2 verbunden ist, so dass der ovale Verformungsring 09' mit der Hulsenmutter 2 verbunden ist und mit derselben synchron dreht
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Anhand 29 und der auf die zweite Ausführungsform bezogenen 9-14, wobei sich der Keil 202 der Hulsenmutter 2 zwischen den Nutseitenwänden 801 und 802 des Mantels befindet und die Hülsenmutter 2 um den Winkel Q in Bezug auf den Mantel drehbar ist.
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In dem Zustand, in dem der Mantel frei drehbar ist und die Spannbacken frei verschieblich ist, befindet sich der Steuerabschnitt 083 der Steuerhülse innerhalb der Rückstellnut 093 des ovalen Verformungsrings, während der Keil 202 auswärts auf die Nutseitenwand 801 des Mantels anliegt.
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Der Vorgang von Klemmung des Bohrergriffs ist wie folgend
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Nachdem der Mantel in einer vorwärtigen Richtung gedreht ist und die Spannbacken in Kontakt mit dem Bohrergriff gekommen ist, wird bei weiterer Drehung des Mantels der synchron mit dem Mantel drehende Steuerabschnitt 083 der Steuerhülse von der Rückstellnut 093 des ovalen Verformungsrings herausgelöst, dreht um einen Winkel Q, und rutscht zur Stellung des Positionierabschnitts 095, und die Zähne 091 an der ovalen Hauptachse kommen auch mit den Innenzähnen 101 der Kupplungszahnhülse in Eingriff, während die Seitenwand 802 des Mantels in Kontakt mit dem Keil 202 der Hülsenmutter 2 kommt.
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Bei weiterer Drehung des Mantels drängt dann die Seitenwand 802 des Mantels den Keil 202 der Hülsenmutter 2 derart, dass der ovale Verformungsring 09', die Hülsenmutter 2, und die Mutter 12 um die Achse des Futterkörpers drehen, und die Spannbacken gedrängt sind, um den Bohrergriff krafterhöhend zu klemmen Der Eingriff der Zähne 091 mit den Zähnen 101 hat die Wirkung des Sperrens und Vermeidens der Freigabe oder des Auslösens.
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Der Vorgang von Freigabe des Bohrergriffs ist wie folgend:
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Falls es gewünscht ist, den Bohrergriff auszugeben, wird der Mantel umgekehrt gedreht, was auch die Steuerhülse 08 zusammenbringt, um den Winkel Q in Bezug auf den ovalen Verformungsring 09' und die Hülsenmutter 2 entgegengesetzt zu drehen, damit der Steuerabschnitt 083 zurückkehrt in die Ruckstellnut 093, während die Zahne 091 unter der Federkraft des ovalen Verformungsrings 09' und der Wirkung eines Vorsprungs 081 auch von den Zähnen 101 der Kupplungszahnhülse ausgelöst sind und die Seitenwand 801 des Mantels in Kontakt mit dem Keil 202 der Hülsenmutter 2 kommt Bei weiterer Drehung des Mantels und der Steuerhülse werden dann die Hülsenmutter 2 und der ovale Verformungsring 09' auch mitdrehen, sodass die Spannbacken den Bohrergriff freigeben
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Ersichtlich ist aus der obigen Beschreibung, dass verglichen mit der zweiten Ausführungsform der ovale Verformungsring 09‘in dieser Ausführungsform unmittelbar mit dem unteren Ende der Hülsenmutter 2 verbunden ist und die Hülsenmutter 2 antreibbar mit dem Mantel in Eingriff kommt; bei Klemmung des Bohrergriffs, versetzt die Hulsenmutter den Mantel in Drehung, die ihrerseits die Hülsenmutter in Drehung versetzt während des Lösens des Bohrergriffs. Auf diese Weise wird der Aufbau des Bohrfutters vereinfacht und das Ausmaß des ovalen Verformungsrings in der axialen Richtung des Bohrfutters wird verkleinert, damit wird die Aufbaustärke des ovalen Verformungsrings 09' verbessert, wodurch die Betnebssicherheit des Bohrfutters weiter verbessert ist, sofern gleiche Materialien verwendet werden.
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Die achte Ausführungsform
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30-32 zeigen ein selbstsperrendes Bohrfutter nach einer achten Ausführungsform der Erfindung. Verglichen mit dem Bohrfutter in der siebten Ausführungsform wird der Aufbau des ovalen Verformungsrings 09' weiter vereinfacht.
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30 zeigt einen im Aufbau vereinfachten ovalen Verformungsring 09', wobei das Material unter der Hakenkeil-Positioniernut 094 seines Ringkörpers entfernt wurde, wodurch eine Materialabtragungsregion gebildet ist mit nur einem Zahn oder zwei Zähnen 091, die bleiben. Auf diese Weise hat der ovale Verformungsnng 09' viel bessere Elastizität und ist einfacher herzustellen.
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Ersichtlich ist aus der obiger Beschreibung, dass die Selbstsperrvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung in Bohrfuttern mit verschiednen Aufbauten verwendbar ist und einen nagelneuen Gedanken für die Konstruktion der Selbstsperrvorrichtungen von Bohrfuttern bieten.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Hülsenmutter
- 202
- Keil
- 204
- Leerschlitz
- 206
- Hakenkeil
- 21
- Antriebsabschnitt
- 24
- unterer Ringabschnitt
- 3"
- Kraftträgerelement
- 33
- Kupplungssteuerabschnitt
- 4
- Sperrring
- 45
- Keil
- 47
- Sperrraste
- 04
- Verbindungshülse
- 042
- Antriebsnut
- 046
- Einführloch
- 05
- Zwischenhülse
- 052
- Antriebskeil
- 5
- Antriebselement
- 54
- Keil
- 201
- Hülsenmutterkörper
- 203
- Erstreckungswandung
- 205
- Keilnut
- 23
- Positioniernut
- 32
- Zahnnut
- 44
- Sperrrad
- 46
- Positionierabschnitt
- 041
- Klemmnut
- 045
- Welle
- 051
- Klemmabschnitt
- 53
- Zahnnut
- 6
- Hebel
- 62
- Ende kraftbeaufschlagendes
- 7
- Gewindehülse
- 07
- Reibring
- 073
- Zahnnut
- 8
- Mantel
- 801, 802
- Nutseitenwand
- 08
- Steuerhülse
- 082
- Keil
- 084
- Greifabschnitt
- 09, 09"
- ovaler Verformungsring
- 092
- Keil
- 095
- Positionierabschnitt
- 097,098
- Antriebskeil
- 9
- Scheibe
- 10,10"
- Kupplungszahnhülse
- 102
- Einführloch
- 101
- Kupplungszahn
- 61
- Abschnitt kraftbeaufschlagter
- 63
- Hebelpunktende
- 72
- Walzkugel
- 071, 072
- Keilseitenwand
- 82
- Nut
- 081
- Vorsprung
- 083
- Steuerabschnitt
- 091
- Zähne
- 093
- Rückstellnut
- 096
- Anschlussabschnitt
- 099
- Antriebsspannbacke
- 11
- Futterkorper
- 111
- Verbindungsloch (Schaftloch, Gewindeloch oder konisches Loch)
- 112
- Tragersockel
- 12
- Mutter
- 13
- Spannbacke
- 14
- Klemmfeder
- 15
- Lagerscheibe
- 16
- Lager
- 18
- Rückenabdeckung.
