DE2347364C3 - Spannfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter, vorzugsweise zur Verwendung unter starker Stoß- und Schlagbelastung in einer Handwerkzeugniaschine, mit mindestens zwei, vorzugsweise drei, aufeinander symmetrisch zur Achse des Spannfutters konvergierend angeordneten Gleitbahnen beweglichen Spannbacken, die von einer axial beweglichen Spannhülse auf den Gleitbahnen verschiebbar sind, wobei jede Spannbacke eine radial offene Nut aufweist, in die zur Zwangsmitnahme ein konzentrisch zur Achse des Spannfutters angeordneter Ringsteg der Spannhülse eingreift.

Bei einem gemäß GB-PS 4 19054 bekannten, derartigen Spannfutter stützen sich die Spannbacken auf einem nach innen divergierenden Kegel des Spannfutterkörpers ab. Damit haben die Spannbacken nur in einer einzigen axialen Stellung eine flächenhafte ϊ Anlage an ihren Führungsflächen; in allen anderen Stellungen ergibt sich eine Linienberührung. Besonders bei stark schlagender Belastung können so leicht Beschädigungen an den zugeordneten Führungsflächen hervorgerufen werden. Außerdem werden vom Werkzeug kommende Axialschläge nur zum geringen Teil direkt in den Spannfutterkörper, zu einem sehr viel größeren Teil aber über den Ringsteg in die Spannhülse und dann erst über das Befestigungsgewinde in den Spannfutterkörper eingeleitet Hierdurch wird natürlich ι· das Befestigungsgewinde stark belastet Außerdem kann sich letztlich — wenn keine besonderen Maßnahmen getroffen werden — das Futter im Betrieb lösen.

Gemäß weiterem Stand der Technik (DE-OS 19 57 289) ist es auch bekannt ein elastisches Glied in die aus dem Werkzeug und den Teilen des Spannfutters bestehende Verspannungskette einzufügen. Dabei werden die Spannbacken im Spannfutterkörper auf geraden, prismatisch ausgeführten Gleitbahnen geführt Druckfedern, die in Anbohrungen der Spannbacken aufgenommen sind, verspannen diese gegeneinander und gegen die Gleitbahnen. Bei diesem an sich sehr robusten Spannfutter ist als nachteilig anzusehen, daß die drei Spannbacken, da sie nur über drei kleine Druckfedern miteinander verbunden sind, sich gegenso einander verschieben lassen. Außerdem ist es möglich, daß die Spannbacken, da sie nicht zwangsgeführt sind, bei stärkerer Verschmutzung in den prismatischen Gleitbahnen hängen bleiben.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Spannfutter der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß die Spannbacken immer in einem definierten Abstand zueinander liegea Eine eventuell auftretende Verschmutzung des Spannfutters soll hierauf keinen Einfluß haben.

»n Dies wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs I angegebenen Merkmale erreicht.

Das hat den Vorteil, daß durch die in der Ringnut eingespannte Tellerfeder eine Zwangsankopplung der Spannbacken an die Spannhülse erzielt wird, und daß durch die Führung der Spannbacken in Bohrungen bzw. hinterschnittenen Nuten des Spannfutterkörpers eine stets genaue zentrische Lage der Spannbacken erzielt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß Andruckfedern für die Spannbacken und entsprechende Aufnahw men sich erübrigen. Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß die nach innen konvergierenden Gleitbahnen bewirken, daß Axialschläge vom Werkzeug direkt in den Spannfutterkörper eingeleitet werden; die Spannfutterhülse bleibt an diesem Vorgang unbeteiligt.
^r>5 Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche. Durch die Ausbildung gemäß den Ansprüchen 3, 4 können die durch die Anordnung der Tellerfeder benötigten höheren Spanndrücke leichter aufgebracht werden.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Diese zeigt in

Fig. I ein Spannfutter, teilweise im Schnitt, mit eingestecktem Bohrfutterschlüssel,
Ί5 F i g. 2 eine Einzelheit des Spannfutters in der Ansicht,

Fig. 3 eine Ansicht des Spannfutterkörpers in Achsrichtung.

Das in Fig. 1 dargestellte Spannfutter, das zur

Verwendung unter starker Stoß- und Schlagbelastung z. B. in einem Bohrhammer geeignet ist, hat einen zylindrisch ausgebildeten Spannfutterkörper 1, An seiner dem Bohrhammer zugewandten Stirnseite ist in den Spannfutterkörper 1 konzentrisch ein Aufnahmeschaft 2 eingeschraubt, der von einem entsprechenden Werkzeugkopf des Bohrhammers aufgenommen wird. An seinem dem zu bearbeitenden Werkstück zugewandten Ende ist der Spannfutterkörper 1 an seiner äußeren zylindrischen Mantelfläche mit einem Außen- in gewinde 3 versehen. (Spannfutterkörper 1 und Aufnahmeschaft 2 können auch einteilig ausgebildet sein.)

Auf dieses Außengewinde 3 ist das Innengewinde 4 einer hülsenartig über den Spannfutterkörper 1 greifenden, zylindrisch ausgebildeten Spannhülse 5 geschraubt. Das dem Gewtndedorn des Aufnahmeschaftes 2 zugewandte Ende der Spannhülse 5 ist ringwuistartig verdickt; die Stirnseite des verdickten Bereichs der Spannhülse 5 ist mit einer Kegelverzahnung 6 versehen. Hn den ringwuistartig verdickten M Bereich der Spannhülse 5 ist eine zum Spannfutterkörper 1 hin offene Ringnut 7 eingestochen in die ein Führungsfortsatz 8 eines Gleitsteins 9 eingreift Der Gleitstein 9 trägt eine Aufnahmebohrung 10 für den Drehzapfen eines mit einem Kegelritzel U versehenen Spannschlüssels 12. Geführt ist der Gleitstein 9 in einer an der von der Spannhülse 5 übergriffenen Mantelfläche des Spannfutterkörpers 1 angeordneten, achsparallel verlaufenden Nut 13.

Von der dem zu bearbeitenden Werkstück zugewandten Vorderseite her erstrecken sich in den Spannfutterkörper 1 hinein drei im spitzen Winkel zueinander unJ symmetrisch zur Achse des Spannfutters angeordnete Gleitbahnen 14. Die Gleitbahnen 14 sind als jeweils um 120° gegeneinander versetzte, schräge Bohrungen ausgebildet (Fig. 3). Auf diese Weise wird eine Führung geschaffen, die eine Bewegung der Spannbacke 15 senkrecht zur Gleitbahn 14 verhindert In jeder dieser Gleitbahnen 14 ist je eine Spannbacke 15 längsverschieblich geführt. Jede der Spannbacken 15 weist an w ihrem vorderen, dem zu bearbeitenden Werkstück zugewandten Ende eine radial offene Nut 16 auf, in die ein konzentrisch zur Achse des Spannfutters angeordneter Ringsteg 17 der Spannhülse 5 eingreift. Die — in axialer Richtung gemessene — Breite der Nut 16 ist größer als die axiale Stärke des Riiystegs 17. Dabei liegt die dem Werkstück zugewandte Stirnfläche des Ringstegs 17 an der zugeordneten Nutenflanke der Nut 16 an. Zwischen der gegenüberliegenden, die Spannbakke 15 in Spannrichtung verschiebenden Stirnfläche des M Ringstegs 17 und der zugeordneten Nutenflanke der Nut 16 liegt ein als Tellerfeder 18 ausgebildetes elastisches Glied. An der vorderen Stirnseite der Spannhülse 5 ist eine die Einstecköffnung bei eingestecktem Werkzeug — also etwa einem Bohrer — abdichtende Kunststoffscheibe 19, die hier aus radial nachgiebigem Schaumstoff besteht, angeordnet. Die Kunststoffscheibe 19 wird von einem eingesprengten Haltering 20 in ihrer Position gehalten. An ihrer Außenseite ist die Spannhülse 5 mit einer mit Kreuzriffelung ausgeführten Innengrifffläche 21 versehen.

Entlang der Nut 13 sind am Spannfutterkörper 5 in einer Skala 22 Markierungen angebracht, die zusammen mit einer Markierung 23 am Gleitstein 9 den Öffnungsgrad der Spannbacken 15 als DurchmessermaB in Millimetern angeben.

Das z. B. am Werkzeugkopf eines Bohrhammers befestigte Spannfutter läßt sich durch Drehen der Spannhülse 5 spannen, bzw. bei entgegengesetzter Drehung öffnen. Der Bedienungsmann dreht dazu über die Grifffläche 21 die Spannhülse 5 so weit auf dem Spannfutterkörper 1 auf, bis er das zu spannende Werkzeug in die vordere Einstecköffnung des Bohrers einstecken kann. Beim Beachten der Stellung der am Gleitstein 9 angeordneten Markierung 23 zu den Markierungen der Skala 22 erübrigt sich unnötiges Probieren, ob z. B. das Spannfutter ^fiV einen bestimmten Bohrerdurchmesser weit genug oder viel zu weit geöffnet ist. bei der Drehung der Spannhülse 5 wird diese relativ zum Spannfutterkörper 1 verschoben. Über den in die Nut 16 der Spannbacken 15 eingreifenden Ringsteg 17 werden die Spannbacken 15 mitgenommen und oewegen sich in den Gleitbahnen 14 in ihren Führungen in Bereiche kleineren bzw. größeren Durchmessers, wobei sie aufeinander zu bzw. auseinander verschoben werden. Das Werkzeug, z. B. ein EJohrer, wird zwischen die Spannbacken eingeführt und die Spannhülse 5 von Hand festgezogen. Mit dem Spannschlüssel 12, der mit seinem Drehzapfen in die Aufnahmebohrung 10 des Gleitsteins 9 eingeführt ist, wird die Spannhülse 5 auf dem Außengewinde 3 des Spannfutterkörper'i 1 festgezogen, wobei die Tellerfeder 18 zusammengedrückt wird und die Spannbacken 15 sich dabei auf dem eingespannten Bohrer festspannen. (Die Aufnahmebohrung 10 in dem von der Spannhülse 5 zwangsgeführcen Gleitstein 9 hat einen stets gleichbleibenden Abstand von der Kegelverzahnung 6.)

Bei der Benutzung des Bohrhammers dreht sich das Spannfutter und wird gleichzeitig kräftigen längsgerichteten Schlagen ausgesetzt. Dabei bewirkt das als Tellerfeder 18 ausgebildete elastische Glisd, daß die Spannung, mit der der Bohrer festgehalten v/ird, sich kaum ändert. Dadurch bleibt der Bohrer test im Spannfutter eingespannt, aber das Spannfutter bleibt dennoch lösbar. Beim öffnen des Spannfutters wird wiederum die Spannhülse 5 in der beschriebenen Art gedreht, wobei die vordere Stirnfläche des Ringstegs 17 an der zugeordnecen Flanke der Nut 16 der Spannbakken 15 zur Anlage kommt.

Durch die nachgiebige Kunststoffscheibe 19, die den Bo.irerschaft fest umschließt, ist das Spannfutter gegen eindringendes Bohrklein sicher geschützt. Auf dice Art können von einer etwaigen Verschmutzung des Spannfutters herrührende Störungen desselben verhindert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Spannfutter, vorzugsweise zur Verwendung unter starker Stoß- und Schlagbelastung in einer Handwerkzeugmaschine, mit mindestens zwei, vorzugsweise drei, auf zueinander symmetrisch zur Achse des Spannfutters konvergierend angeordneten Gleitbahnen beweglichen Spannbacken, die von einer axial beweglichen Spannhülse auf den Gleitbahnen verschiebbar sind, wobei jede Spannbacke eine radial offene Nut aufweist, in die zur Zwangsmitnahme ein konzentrisch zur Achse des Spannfutters angeordneter Ringsteg der Spannhülse eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen konvergierenden Gleitbahnen (14) je eine Führung aufweisen, die eine Bewegung der Spannbacke (15) senkrecht zur Gleitbahn (14) verhindert, daß zwischen Ringsteg (17) und Spannbacken (15) eine Tellerfeder (18) angeordnet ist und daß die — in axialer Richtung gemessene — Breite der Nut (lö) größer ist als die axiale Stärke des Ringstegs (17), wobei die Tellerfeder (18) zwischen der die Spannbacke (16) in Spannrichtung verschiebenden Nutenflanke und der zugeordneten Stirnfläche des Ringstegs (17) liegt.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbahn (14) eine als Schwalbenschwanzführung oder Bohrung ausgestaltete Führung aufweist

3. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ^kennzeichnet, daß die Stirnseite der hülsenartig über einen Spannfutterkörper (1) greifenden Spannhülse (ό) mit einer Kegelverzahnung

(6) versehen ist und daß mindestens ein Gleitstein (9) mit einer Aufnahmebohrung ^0) für den Drehzapfen eines mit Kegelritzel (11) versehenen Spannschlüssels (12) in einer achsparallel an der von der Spannhülse (5) übergriffenen Mantelfläche des Spannfutterkörpers (1) angeordneten Nut (13) geführt ist, wobei der Gleitstein (9) in Achsrichtung von der Spannhülse (5) zwangsgeführt ist.

4. Spannfutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitstein (9) einen in eine an der innenfläche der Spannhülse (5) angeordnete Ringnut

(7) eingreifenden Führungsfortsatz (8) aufweist.

5. Spannfutter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der vorderen, dem zu bearbeitenden Werkstück zugewandten Stirnseite der Spannhülse (5) eine die Einstecköffnung bei eingestecktem Werkzeug, wie Bohrer, abdichtende Kunststoffscheibe (19), vorzugsweise aus Schaumstoff angeordnet ist.