DE1221527B

DE1221527B - Bohrfutter

Info

Publication number: DE1221527B
Application number: DEJ17733A
Authority: DE
Inventors: Arthur Merrick Stoner
Original assignee: Jacobs Manufacturing Co
Current assignee: Jacobs Vehicle Systems Inc
Priority date: 1959-02-24
Filing date: 1960-02-22
Publication date: 1966-07-21
Also published as: GB935549A; CH365264A; GB935548A; GB935550A; GB935547A; FR1247299A; US3044790A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WTWW* PATENTAMT Int. α.:

B 23 b

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 49 a-64/01

Nummer: 1221527

Aktenzeichen: J17733 I b/49 a

Anmeldetag: 22. Februar 1960

Auslegetag: 21. Juli 1966

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bohrfutter mit schräg zur Längsachse im Futterkörper verschiebbar gelagerten, an der Außenseite mit Gewindezähnen versehenen Spannbacken und einer mittels eines Gewinderinges in die Spannbacken eingreifenden, am Futterkörper drehbar gelagerten Stellhülse, deren Stirnseite als Kegelrad ausgebildet ist, in das ein mit einem Kegelritzel versehener Schlüssel eingreift, dessen Führungszapfen von einer radialen Bohrung am Futterkörper aufgenommen ist.

Bei Bohrfuttern dieser Art tritt bei Betätigung zwischen dem Führungszapfen des Schlüssels und der Führungsbohrung im Futterkörper Flächenpressung auf. Diese Flächenpressung ist bei den bisher verwendeten Durchmessern für die Führungszapfen und die Führungsbohrungen so groß, daß gewöhnlich eine plastische Verformung der Teile auftritt, durch welche das Futter schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit unbrauchbar wird. Dies ist auch aus dem Grunde ungünstig, weil die übrigen Teile des Futters gewöhnlich eine längere Lebensdauer haben.

Um eine solche plastische Verformung zu vermeiden, ist es bekannt, eine gehärtete Buchse in die Führungsbohrung einzusetzen oder den Futterkörper aus härtbarem Material herzustellen und im Bereich der Führungsbohrung zu härten. Beide Maßnahmen führen zu erhöhtem Aufwand zufolge der Wärmebehandlung und weil zusätzliche maschinelle Arbeitsvorgänge sowohl vor als auch nach der Wärmebehandlung erforderlich sind. Weiter führen diese Maßnahmen zu erhöhten Materialkosten zufolge der Verwendung eines teueren Stahles, so daß die Gesamtherstellungskosten erhöht werden.

Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Futter zu vermeiden. Ein Bohrfutter der einleitend genannten Art ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Führungszapfens des Schlüssels mindestens 75% des inneren Fußkreisdurchmessers des Kegelritzels beträgt.

Durch den erfindungsgemäß dicker als bisher üblich ausgeführten Führungszapfen des Schlüssels — und damit der entsprechend größeren Führungsbohrung im Futterkörper — ist es nicht nur möglich, ein Härten im Bereich der Führungsbohrung bzw. ein Einsetzen einer gehärteten Buchse in die Führungsbohrung zu vermeiden, sondern es ist auch möglich, den Spannfutterkörper aus weicherem Material als den Schlüssel herzustellen, ohne die Betriebsfähigkeit oder die Verschleißeigenschaften nachteilig zu beeinflussen. Diese Vorteile werden hauptsächlich erhalten, weil zufolge des vergrößerten Bohrfutter

Anmelder:

The Jacobs Manufacturing Company,
ίο West Hartford, Conn. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. E. Wiegand und Dipl.-Ing. W. Niemann,
Patentanwälte, Hamburg 1, Ballindamm 26

Als Erfinder benannt:
Arthur Merrick Stoner,

Madison, Conn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 24. Februar 1959
(795 225)

Durchmessers sowohl des Führungszapfens als auch der Führungsbohrung die Flächenpressung zwischen dem Führungszapfen und der Führungsbohrung unter einen Wert herabgesetzt wird, bei welchem plastische Verformung auftritt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt, eines Bohrfutters gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Seitenansicht eines Schlüssels gemäß der Erfindung.
Gemäß der Fig. 1 weist das Futter 20 einen Futterkörper 21 auf, der an seinem oberen Ende eine mit Gewinde versehene Ausnehmung 22 hat, mit der das Bohrfutter von einer (nicht dargestellten) Bohrspindel genommen wird. An seinem unteren Ende hat der Futterkörper 21 eine axiale Bohrung 23, die

ein Bohrwerkzeug od. dgl. (nicht dargestellt) aufnehmen kann. Von der axialen Bohrung 23 erstrecken sich drei Schrägbohrungen 24 nach oben und außen

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(von denen nur eine dargestellt ist), deren jede eine Spannbacke 25 verschiebbar aufnimmt. Der Futterkörper 21 ist von einer Stellhülse 26 umgeben, in der ein Gewindering 27 befestigt ist. Die Gewindezähne des Ringes 27 greifen in entsprechende Gewindezähne an jeder der Spannbacken 25 ein.

Die Stellhülse 26 ist auf dem Körper 21 drehbar, wird jedoch gegen eine axiale Relativbewegung gehalten, so daß bei Drehung der Stellhülse 26 die Spannbacken 25 sich gemeinsam in Längsrichtung der Schrägbohrungen 24 bewegen, um das Bohrwerkzeug zu erfassen oder freizugeben. Die Stellhülse 26 kann bei der anfänglichen Einstellung von Hand gedreht werden; um jedoch das Bohrwerkzeug fest einzuspannen, ist die Stirnseite der Stellhülse 26 als Kegelrad 28 ausgebildet. Das Kegelrad 28 weist Zähne 29 auf, die durch radiale Nuten 31 voneinander getrennt sind, wobei die Köpfe der Zähne 29 und der Grund der Nuten 31 schräg abwärts gegen die Achse des Futters 20 verlaufen.

Der Schlüssel 51, der aus gehärtetem Stahl besteht, weist gemäß F i g. 2 einen Schaft 52 auf, der nahe seinem hinteren Ende mit einer Bohrung 53 zur Aufnahme eines Handgriffes 54 versehen ist. Am vorderen Ende des Schaftes 52 hat der Schlüssel 51 ein Kegelritzel 55, das mit dem Kegelrad 28 kämmen kann. Vor dem Ritzel 55 erstreckt sich ein einstückig mit ihm ausgebildeter Führungszapfen 58.

Gemäß der Erfindung ist der Durchmesser des Führungszapfens 58 .gegenüber der üblichen bekannten Ausführung erheblich vergrößert. -So kann der Durchmesser des Führungszapfens 58 etwa 85 % des inneren Fußkreisdurchmessers des Kegelritzels 55 betragen. Vorzugsweise soll der Durchmesser des Führungszapfens 58 mindestens 75% des inneren Fußkreisdurchmessers des Kegelritzels betragen. Der im Durchmesser vergrößerte Führungszapfen 58 paßt in eine entsprechende radiale Führungsbohrung 61 im Futterkörper 21. Vorzugsweise sind drei solcher Führungsbohrungen 61 zwischen den die Spannbacken 25 aufnehmenden Schrägbohrungen 24 angeordnet.

Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung ist der Futterkörper 21 aus einem Stahl hergestellt, der einen geringen Kohlenstoffgehalt von etwa 0,13 °/o hat. Der Futterkörper 21 wird weder an der Führungsbohrung 61, noch an einer sonstigen Stelle gehärtet oder wärmebehandelt. Ein solcher Stahl würde der Abnutzungswirkung des gehärteten Schlüssels nicht widerstehen, wenn die Teile die bisher üblichen Abmessungen hätten.

Die Vorteile der Erfindung, welche durch den Wegfall der Notwendigkeit des Härtens bzw. der Wärmebehandlung des Futterkörpers erhalten werden, sind unter anderem folgende:

1. Eine Verformung auf Grund einer Wärmebehandlung wird vermieden, so daß die Teile des Futters genauer und mit geringeren Herstellungskosten ineinandergepaßt werden können, um so mehr, als jetzt größere Toleranzen in den Abmessungen zulässig sind, um den gleichen Genauigkeitsgrad zu erhalten.

2. Bei der Herstellung des Futterkörpers wird eine Oxydation infolge der Wärmebehandlung vermieden, und es ist nicht mehr nötig, die wärmebehandelten Flächen zu schleifen, um die durch diese Oxydation hervorgerufene Verfärbung zu beseitigen.

3. Die üblichen Schleifvorgänge an dem Körper des Futters fallen insgesamt weg, und statt dessen werden die bisher geschliffenen Flächen nunmehr auf dem Automaten in der gleichen Zeit fertiggestellt, in der er andere Arbeitsvorgänge, wie Bohren und Räumen, durchführt.

4. Es ist nunmehr möglich, bei der Herstellung des Futterkörpers weichere Stähle im Vergleich zur üblichen Praxis zu verwenden. Dieser Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, daß der Stahl einen niedrigen Kohlenstoffgehalt haben kann, während es bei dem üblichen Verfahren zur Herstellung ernes Futterkörpers notwendig ist, einen Stahl auszuwählen, der einen verhältnismäßig hohen Kohlenstoffgehalt hat, damit das Nasenende gehärtet werden kann.

Dadurch, daß ein milder Stahl an Stelle eines verhältnismäßig harten Stahles verwendet wird, führt die Erfindung zu den folgenden weiteren Vorteilen:

5. Der Reibungskoeffizient zwischen der aus weichem Stahl bestehenden Lagerfläche der Führungsbohrung und dem gehärteten Schlüssel ist beträchtlich kleiner als der, der bisher zwischen zwei Flächen gleicher Härte vorhanden war, mit dem Ergebnis, daß jetzt eine entsprechende Erhöhung des Wirkungsgrades und eine Verkleinerung der physikalischen Kraft, die zum Drehen des Schlüssels notwendig ist, vorhanden sind,

6. Das Ausgangs- oder Vorratsmaterial, aus welchem der Futterkörper hergestellt wird, ist im Vergleich zu dem bisher als notwendig angesehenen Stahl billiger.

7. Der Stahl ist leichter bearbeitbar im Vergleich zu dem bei dem bisher üblichen Verfahren verwendeten Stahl, der durch den ganzen Futterkörper hindurch verhältnismäßig zäh war, sogar bevor das Nasenende wärmebehandelt wurde.

8. Es ist nunmehr möglich, mehrere Stufen der maschinellen Bearbeitung zu einer einzigen Stufe zu vereinigen. Beispielsweise wurde bisher die Herstellung der axialen Bohrung, der Schrägbohrungen und der Führungsbohrungen durch Bohren, Räumen, Waschen, Endgraten usw. in fünf verschiedenen Stufen durchgeführt, wobei übliche Materialien und Methoden benutzt wurden. Gleichartige Arbeitsvorgänge können nunmehr an den entsprechenden Bohrungen gleichzeitig als Teil einer einzigen Stufe auf einem Automaten durchgeführt werden.

9. Es ist eine beträchtliche Verringerung der Kosten der Werkzeuge vorhanden, da die Werkzeuge länger arbeiten können bevor sie wieder geschärft oder ausgewechselt werden.

10. Mit einer gegebenen Maschinengröße, wird eine höhere Produktion erhalten, was wieder zu einer Einsparung an Kapitalinvestierungen und einer

• Herabsetzung der Wertminderung und Arbeiten führt.

Claims

Patentanspruch:

Bohrfutter mit schräg zur Längsachse im Futterkörper verschiebbar gelagerten, an der Außenseite mit Gewindezähnen versehenen Spannbacken und einer mittels eines Gewinderinges in die Spannbacken eingreifenden, am Futterkörper drehbar gelagerten Stellhülse, deren

Stirnseite als Kegelrad ausgebildet ist, in das ein mit einem Kegelritzel versehener Schlüssel eingreift, dessen Führungszapfen von einer radialen Bohrung am Futterkörper aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Führungszapfens (58) des Schlüssels (51) mindestens 75% des inneren Fußkreisdurchmessers des Kegelritzels (55) beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 732276; USA.-Patentschrift Nr. 1417 981.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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