DE2167066C2 - Nachspannendes Bohrfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein nachspannendes Bohrfutter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Spannfutter, die auch unter rein axialem Werkzeugdruck nachspannen, sind aus der DE-PS 99 338 bekannt. Der axiale Werkzeugdruck wirkt vom Ende des Werkzeugschaftes auf das axial verschiebbare Druckstück und über dieses auf das Druckpolster, das den Werkzeugdruck unter Richtungsumkehr über den gegenläufigen Druckring weitergibt, was eine die Nachspannung erzeugende Relativverschiebung zwischen den Spannbacken und dem Spannkonus bewirkt. Insbesondere beim schlagenden Bohren mit seinen häufig sehr extremen Beanspruchungsfällen kann dann aber die Gefahr bestehen, daß das durch die sehr hohen Schlagkräfte nachgespannte Bohrfutter nicht mehr wieder leicht gelöst werden kann.

An sich ist es bei nachspannenden Bohrfuttern aus der DE-PS 8 07 349 bekannt, das Futter mit einer besonderen Einrichtung zu versehen, damit es sich von Hand stets leicht lösen läßt Dazu sind der Spannkonus und die s Spannhülse drehbar, aber axial im wesentlichen unverstellbar am Futterkörper gelagert Die Spannbakken sind in einem Mitnehmer gehalten, der an der Drehung der Spannhülse und damit auch der Spannbakken um die Achse des Spannfutters teilnimmt Er besitzt

ίο einen axialen Gewindebolzen, der in ein Muttergewinde im Futterkörper eingeschraubt ist Verdreht sich der Mitnehmer gegenüber dem Futterkörper, so schraubt er sich je nach Drehrichtung tiefer in den Futterkörper hinein oder weiter aus ihm heraus und verstellt entsprechend die Spannbacken, was zu einer selbsttätigen Nachspannung des Bohrfutters führt, wenn das während des drehenden Bohrens zwischen dem Futterkörper und dem in den Spannbacken gehaltenen Werkzeugschaft zu übertragende Drehmoment eine solche Verdrehung des Mitnehmers ergibt, daß dieser die Spannbacken im Spannkonus in Richtung der Konusverjüngung, also nach vorn verschiebt Um das Futter immer leicht lösen zu können, befindet sich das Muttergewinde für den Mitnehmer in einem Mutterstück, das undrehbar, aber axial verschiebbar in den Futterkörper eingesetzt und durch ant Futterkörper axial abgestützte, mittels eines am Futterkörper außen liegenden drehbaren Ringes radial bewegbare Sperrstücke gehalten ist Der Ring ist an der Innenseite mit Vertiefungen versehen, in die die Sperrstücke eintreten können, wodurch das Mutterstück für eine begrenzt axiale Verlagerung freigegeben wird, die den Mitnehmer vom Spanndruck entlastet, so daß er in seinem Muttergewinde wieder leicht drehbar wird. Die Sperrstücke sind im Futterkörper gelagerte Kugeln, für die an der Außenseite des Mutterstückes Kugelpfannen vorgesehen sind. — Dieser Aufbau des Futters hat zur Folge, daß es für die beim Schlagbohren auftretenden Beanspruchungen ungeeignet ist Denn die hohen axialen Werkzeugkräfte müßten über das Gewinde vom Mitnehmer auf das Mutterstück und von diesem über die Kugeln auf den Futterkörper übertragen werden, was schnellen Verschleiß zur Folge hätte. Außerdem ermöglicht dieses Bohrfutter auch überhaupt keine

Nachspannung durch den axialen Werkzeugdruck.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrfutter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es auch bei Nachspannung durch hohe axiale Schlagkräfte ohne weiteres wieder leicht gelöst werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Druckring in Axialrichtung mit einem Keilring zusammengesetzt ist und hierzu mindestens eine zur Querschnittsebene des Bohrfutters leicht schräggestellte Stirnfläche aufweist, an der quer zur Achse des Bohrfutters und gegen eine Rückstellkraft der Keilring verschiebbar ist, dessen axiale Höhe sich in Wirkungsrichtung der Rückstellkraft keilartig verjüngt, so daß seine Verschiebung gegen die Rückstellkraft die wirksame Länge des Druckringes verkürzt Diese Verkürzung hebt die Nachspannung auf und das Futter kann ohne weiteres von Hand gelöst werden. Zweckmäßig ist der Keilring in Verschiebungsrichtung mit einer Führungsleiste in einer Quernut an der ihm anliegenden

• ^r> Stirnfläche des Druckringes geführt. Die Lage von Quernut und Führungsleiste können am Keilring und am Druckring auch vertauscht werden, jedoch ergibt die erstgenannte Ausführungsform eine höhere Stabilität

für den Keilring. Im übrigen empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß die Rückstellkraft für den Keüring durch eine an der Seitenwand des Futterkörpers abgestützte Druckfeder gebildet ist und der Keilring auf seiner der Druckfeder gegenüberliegenden s Seite einen aus dem Futterkörper in Verschiebungsrichtung herausragenden Stellbolzen aufweist Zum Aufheben der Nachspannung genügt dann ein Schlag auf den Stellbolzen, um den Keilring zu verstellen. Um die Verstellung des Keilringes aber ohne Zuhilfenahme eines Werkzeuges allein von Hand vornehmen zu können, kann in weiterer Ausbildung am Futterkörper außen ein Stellring drehbar gelagert sein, der eine dem Stellbolzen anliegende Stellkurve aufweist über die durch Verdrehen des Stellringes der Stellbolzen und damit der Keilring gegen die Wirkung der Druckfeder verschiebbar ist.

im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeiu>-piel näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 ein Bohrfutter nach der Erfindung, teils im Längsschnitt,

Fig.2 einen Schnitt in Richtung H-II durch das Bohrfutter nach F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt in Richtung ΙΙΙ-ΙΪΙ in Fi g. 2.

In der Zeichnung sind der Futterkörper mit 1, der Spannkonus mit 2 und die an der Kegelfläche 3 des Spannkonus geführten Spannbacken mit 4 bezeichnet Die Spannbacken 4 umgeben eine Einspannöffnung 5 für den nicht dargestellten Schaft des Bohrwerkzeuges. Durch eine axiale Relativverschiebung zwischen dem Spannkonus 2 und den Spannbacken 4 werden diese radial zur Achse der Einspannöffnung verstellt, um den Schaft des Bohrwerkzeuges einzuspannen oder freizugeben. In den F i g. 1,2 ist jeweils in der linken Hälfte der vollständig geschlossene Zustand, in der rechten Hälfte der offene Zustand des Futters dargestellt An ihrem in Richtung der Erweiterung des Spannkonus 2 zeigenden Ende 6 sind die Spannbacken 4 axial abgestützt Der Spannkonus 2 verjüngt sich nach vorn zum Werkzeug hin, in der Zeichnung also nach unten. Er ist unmittelbar Teil der Spannhülse 7, und die Spannhacken 4 stützen sich mit ihren Enden 6 gegen ein allgemein mit 9 bezeichnetes Druckpolster ab, ebenso wie ein mit 8 bezeichnetes Druckstück, das die Einspannöffnung 5 stirnseitig zum Futterinneren hin abschließt und axial verschiebbar ist Die Abstützung der Spannbacken 4 am Druckpolster 9 erfolgt über einen Druckring 10. Das Druckpolster 9 ist aus starren Druckübertragungsstükken in Form von Ringsegmenten 11 gebildet Das Druckstück 8 und der ihn umgebende und zu ihm gegenläufige Druckring 10 sind an ihrer dem Boden 12 des Futterkörpers 1 zugewandten Seite mi; einander entgegengesetzt konischen Ringflächen 13,14 versehen, die mit dem Boden 12 des Futterkörpers 1 einen Ringraum 15 bilden, der sich im Querschnitt nach vorn zum Werkzeug hin, in der Zeichnung also nach unten verjüngt, und in den die Ringsegmente 11 eingelegt sind, deren Seitenflächen den Neigungen der Ringflächen 13, 14 angepaßt sind. Die Keilsegmente 11 besitzen im Futterkörper 1 radiales Spiel, so daß sie sich je nach Stellung des Druckstückes 8 in bezug auf den Druckring 10 radial nach innen oder außen verschieben können.

Der Druckring 10 ist mit einem Keilring 16 zusammengesetzt Er besitzt hierzu eine zur Querschnittsebene des Bohrfutters in einer Richtung leicht schräggestelke Stirnfläche 17, deren Schrägstellung besonders in der Fig.2 deutlich erkennbar ist Längs der schrägen Stirnfläche 17 ist quer zur Achse des Bohrfutters der Keilring 16 gegen eine Druckfeder 18 verschiebbar, wobei sich die axiale Höhe des Keilringes 16 in Druckrichtung der Feder 18 verjüngt, wie ebenfalls die Fig.2 deutlich erkennen läßt Wird daher der Keilring 16 gegen die Druckfeder 18, in der F i g. 2 also nach rechts verschoben, verringert sich die für die Abstützung der Spannbacken an den Ringsegmenten 11 wirksame axiale Länge des Druckringes 10.

Der Keilring 16 ist in Verschiebungsrichtung mit einer Führungsleiste 19 in einer Quernut 20 des Druckringes geführt und besitzt an der der Druckfeder 18 gegenüberliegenden Seite einen aus dem Futterkörper 1 herausragenden Stellbolzen 21. Außen am Futterkörper

1 ist ein Stellring 22 drehbar gelagert, der eine dem Stellbolzen 21 anliegende Stellkurve 23 aufweist, über die durch Verdrehen des Stellringes 22 des Stellbolzens 21 und mit ihm der Keilring 16 gegen den Druck der Feder 18 verschoben werden kann.

Die Spannhülse 7 umgreift außen den Futterkörper 1 und ist in einem dort vorgesehenen Gewinde 24 verdrehbar.

Bei in die Einspannöffnung 5 eingesetztem und durch Verdrehen der Spannhülse 7 zunächst lose vorgespanntem Bohrerschaft führt der axiale Bohrdruck zu einer Verschiebung des Bohrerschaftes, bis dessen Ende am Druckstück 8 anliegt Der axiale Bohrdruck verschiebt das Druckstück 8 in das Futterinnere hinein, in der Zeichnung also nach oben. Das führt zu einem radialen Ausweichen der Ringsegmente 11 und dies wiederum zu einem Verschieben des Druckringes 10 im Bohrfutter nach vorn, in der Zeichnung also nach unten. Befindet sich zunächst der Keilring 16 unter dem Druck der Feder 18 in der in F i g. 2 dargestellte linken Endstellung, so führt die genannte Verschiebung des Druckringes 10 über den Keilring 16 zum Nachspannen, da die Spannbacken 4 tiefer in den feststehenden Spannkonus

2 geschoben werden.

Sollte beim schlagenden Bohren unter den u. U. sehr starken Schlagbeanspruchungen die Nachspannung so groß geworden sein, daß der Schaft des Bohrers nicht mehr durch Verdrehen der Spannhülse 7 gelöst werden kann, so wird der Stellring 22 aus seiner Ausgangsstellung verdreht, wobei die dann flacher werdende Stellkurve 23 den Stellbolzen 21 und damit den Keilring 16 gegen die Feder 18 verschiebt Dadurch wird die Nachspannung gelöst so daß die Spannhülse 7 zum endgültigen öffnen des Bohrfutters von Hand verdreht werden kann. Durch die Ausführung der einen Teil der Einspannöffnung 5 bildenden zentralen Aussparung 25 im Keilring 16 und der den Durchtritt des Stellbolzens 21 durch die Seitenwand des FuUerkörpcrs 1 ermöglichenden öffnung 26 jeweils als Langloch wird die beim Nachspannen erfolgende axiale und die zum Lösen der Nachspannung benötigte transversale Verlagerung des Keilringes 16 nicht behindert

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Nachspannendes Bohrfutter mit einem Futterkörper, einem Spannkonus und mit an der Kugelfläche des Spannkonus geführten Spannbakken, die eine Einspannöffnung für den Schaft des einzuspannenden Werkzeuges umgeben und durch eine axiale Relativverschiebung zwischen dem Spannkonus und den Spannbacken radial zur Achse der Einspannöffnung verstellbar sind, ferner mit einem die Einspannöffnung im Futterinneren stirnseitig abschließenden, axial verschiebbaren Druckstück, sowie einem das Druckstück im Futterkörper umgebenden und zu ihm gegenläufigen Druckring und mh einem im Futterkörper vorgesehenen Druckpolster, an dem sowohl das Druckstück als auch der Druckring axial abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (10) in Axialrichtung mit einem Keilring (16) zusammengesetzt ist und hierzu mindestens eine zur Querschnittsebene des Bohrfutters leicht schräggestellte Stirnfläche (17) aufweist, an der quer zur Achse des Bohrfutters und gegen eine Rückstellkraft der Keilring (16) verschiebbar ist, dessen axiale Höhe sich in Wirkungsrichtung der Rückstellkraft keilartig verjüngt, so daß seine Verschiebung gegen die Rückstellkraft die wirksame Länge des Druckringes (10) verkürzt.

2. Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilring (16) in Verschiebungsrichtung mit einer Führungsleiste (19) in einer Quernut

(20) an der ihm anliegenden Stirnfläche des Druckringes (10) geführt ist.

3. Bohrfutter nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft für den Keilring (16) durch eine an der Seitenwand des Futterkörpers (1) abgestützte Druckfeder (18) gebildet ist und der Keilring (16) auf seiner der Druckfeder (18) gegenüberliegenden Seite einen aus dem Futterkörper (1) in Verschiebungsrichtung herausragenden Stellbolzen (21) aufweist.

4. Bohrfutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Futterkörper (1) außen ein Stellring (22) drehbar gelagert ist, der eine dem Stellbolzen

(21) anliegende Stellkurve (23) aufweist,, über die durch Verdrehen des Stellringes der Stellbolzen und damit der Keilring (16) gegen die Wirkung der Druckfeder (18) verschiebbar ist.