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Bezeichnung : Spannfutter fUr Bohrmaschinen o.dergl.
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Die Erfindung betrifft ein Spannfutter für Bohrmaschinen o. dergl.,
bestehend aus einer Befestigungshülse oder Befestigungsschaft, einer auf die ser
drehbaren Griffhülse mit Spannkegel, sowie in dieser angeordneten Spannbacken, wobei
die Grifflaülse am Ilinterende einen zylindrischen Bund aufweist, aus dem die Befestigungshülse
mit einem zylindrischen Abschnitt rückseitig vorsteht.
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Derartige Spannfutter sind als sogenannte Handspannfutter bekannt.
Im Futter ist ein Schiebeglied für die Spannbacken gelagert, welches mit der Griffhülse
in Schraubeingriff steht. Die Criffiiülse selbst verlagert sich dabei in axialer
Richtung relativ zur Befestigungshülse oder dem Befestigungsscaft nicht. Nachteilig
ist bei den bekannten Spannfuttern, daß sich das Futter selbsttätig öffnen kann,
z.B. bei Schaltschlägene beim Werkzeugwechsel oder bei Drehzahländerungen.
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Außerdem ist das bekannte Spannfutter nicht für Rechts- und Linkslauf
geeignet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Spannfutter
mit
einfachen Mitteln so auszubilden, daß ein unerwünschtes Lockern des Werkzeuges unter
allen Betriebsbedingungen vermieden wird.
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Diese Aufgabe wird bei dem Spannfutter der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf dem zylindrischen Abschnitt der Befestigungshülse
oder dem Griffhülsenbund ein Klemmring befestigt ist, der eine Rasteinrichtung zum
Zusammenwirken mit einem, auf dem Durchmesser der Raste in richtung liegenden Rastkranz
in Form-einer Verzahnung, Lochkreis o. dergl. trägt, die am anderen der beiden zylindrischen
Teile ausgebildet oder angeordnet ist.
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Bei Neuausrütung von Bohrfuttern kann der Rastkranz unmittelbar an
einem der beiden zylindrischen Teile, nämlich dem Griffhülsenbund oder dem zylindrischen
Abschnitt der B#efestigungshülse ausgebildet sein. Bevorzugt wird die rückseitige
Stirnfläche des Gewindeshülsenbundes, weil hier in einfachster Weise eine Verzahnung,
insbesondere eine klinkenradähnliche Verzahnung vorgesehen werden kann. Jedoch liegt
es auch im Rahmen der Erfindung, eine Umfangsverzahnung oder einen Kranz von Umfangsvertiefungen
auf dem Griffhülsenbund bzw. dem zydrischen
Abschnitt der Befestigungshülse
vorzusehen, wobei dann im Klemmring eine Rastklinke oder ein Rastbolzen oder Rasthebel
gelagert ist, der mit dem Rastkranz in Eingriff treten kann Eine alternative Lösung
im Rahmen der Erfindung, die sich besonders für die Nachrüstung von vorhandenen
herkömmlichen Bohrfuttern eignet, besteht darin, daß sowohl auf den Griffhülsenbund,
als auch auf den zylindrischen Abschnitt der Befestigungshülse jeweils ein Klemmring
befestigt ist, wobei einer der beiden Klemmringe an der dem anderen Klemmring zugewandten
Stirnfläche den Rastkranz aufweist, während der andere Klemmring einen axial verschiebbar
gelagerten Rastbolzen oder eine verschwenkbare Rastklinke o. dergl. trägt. Die beiden
Klemmringe sind jeweils geschlitzt und können vorgefertigt werden. Mit einer einzigen
Schraubverbindung lassen sie sich schnell aul Bohrfutter montieren.
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Besonders bevorzugt ist - wie schon kurz erwähnt -die Ausbildung des
Rastkranzes in Form einer Klinkenradverzahnung mit abwechselnden steilen Halteflanken
und weniger steilen Auflaufflanken, wo bei der Rastbolzen oder die Rastklinke mittels
einer
Feder in Raststellung vorgespannt ist.
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Die Erfindung bringt den Vorteil, daß das Handspannfutter in der Spannstellung
fixiert werden kann, so daß ein unabsichtliches Lösen des Werkzeuges ausgeschlossen
ist. Das Spannfutter kann für Rechts-und Linkslauf verwendet werden. Bei allen Betriebsbedingungen
bleibt dank der Rasteinrichtung die Spannkraft erhalten. Im Fall einer in einer
Richtung wirkenden Klinkenradverzahnung tritt sogar eine selbsttätige Nachstellung
der Spannkraft ein, wenn sich das Bohrfutter während der Werkstückbearbeitung dreht,
während eine relative Rückdrehung der Griffhülse in Richtung der Offnung des Spannfutters
während des Betriebes sicher verhindert wird. Vielmehr muß die Rasteinrichtung manuell
betätigt werden, um das Bohrfutter öffnen zu können.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung bilden Gegenstände der
Unteransprüche.
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Anhand der Zeichnung, die zwei Ausführungsbeispiele darstellt, sei
die Erfindung näher beschrieben.
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Es zeigt: Fig. 1 eine Ansicht einer Ausführungsform eines neuartigen
Spannfutters mit Fixierung der Griffhülse, Fig 2 eine Ansicht einer abgewandelten
Ausführungsform eines Spannfutters mit Griffhülsenfixierung und Fig 3 eine Schnittansicht
der Verrastungseinrichtung für die Griffhülse bei der Ausführungsform gemäß Fig
2, jedoch in größerem Maßstab.
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In Figur 1 ist ein Bohrfutter 10 dargestellt, welches eine Griffhülse
12 mit rückseitigem zylindrischem Bund 14 aufweist, welcher zum größten Teil an
einem Klemmring 18 umfaßt ist, so daß in Fig. 1 die Bezugszahl 14 auf den Außendurchmesser
des Bundes zeigt. Im Inneren des Futters 10 ist eine Befestigungshülse 16 angeordnet,
die mit einem zylindrischen Bund 20 aus der Griffhülse 12 nach hinten vorsteht Die
Befestigungshülse dient zur Aufnahme eines Maschinendornes oder ist selbst als Befestigungsschaft
ausgebildet, der in einer Maschinenhülse eingesetzt werden kann.
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Griffhülse 12 und Befestigungshülse 16 sind relativ drehbar, jedoch
axial unverschiebbar miteinander
befestigt. Im Inneren der Griffhülse
12 ist ein Schiebeglied axial verschiebbar gelagert, welches mit derGriffhülse in
Schraubeingriff steht und welches die in Fig. 1 nicht dargestellten Klemmbacken
betätigt.
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Auf dem zylindrischen Abschnitt 20 der Befestigungshülse 16 ist ein
weiterer Klemmring 22 befestigt.
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Dieser Klemmring 22 weist eine Rasteinrichtung 24 auf, deren Rastorgan
im Ausführungsbeispiel ein Rastbolzen 26 ist, welcher in einer Axialbohrung des
Klemmringes 22 verschiebbar gelagert ist.
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Im Vorderende des Rastbolzens 26 ist eine gehärtete Kugel 28 befestigt,
die in eine kalottenartige Vertiefung (nicht dargestellt) in der Stirnfläche des
Klemmringes 18 eingerastet ist. Diese Stirnfläche des Klemmringes 18 weist einen
Kranz dicht benachbarter kalottenartiger Vertiefungen auf.
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In der in Fig. 1 gezeigten Stellung ist die Griffhülse 12 durch die
Rasteinrichtung 24 gegen Relativverdrehung zur Befestigungshülse 16 gesperrt.
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Eine Axialverschiebung des Sperrbolzens 26 wird durch eine Verriegelungseinrichtung
30 verhindert, die hier im einfachsten Fall als Madenschraube gezeigt
ist,
welche in einer Radialbohrung des Klemmringes 22 verschraubbar ist und mit einer
Vordernase in eine hintere Vertiefung des Sperrbolzens 26 eingreift. Um das Spannfutter
zu öffnen, wird die Madenschraube in der Gewindebohrung 32 geringfügig zurückgeschraubte
wonach der Rastbolzen 26 an einer hinteren Verbreiterung 34 axial zurückgezogen
werden kann, so daß die Rastkugel 28 aus der Vertiefung in der hinteren Stirnfläche
des Klemmringes 18 herausgelangt Der Rastbolzen hat eine vordere Vertiefung, in
welche die Madenschraube eingreifen kann, um den Rastbolzen 26 in der zurückgezogenen
Stellung zu sichern. In dieser Stellung kann die Griffhülse 12 gedreht werden, um
das Spannfutter zu öffnen oder zu schließen.
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Im Rahmen der Erfindung liegt eine Abwandlung, die darin besteht,
daß die Riegeleinrichtung 30 aus einem federbetätigtem Riegelglied, z. Bo Riegelbolzen
besteht, der selbsttätig in eine Vertiefung des Rastbolzen 26 einrastet und dessen
Vorspannung genügend groß ist, um eine Verschiebung des Rastbolzens 26 von der Griffhülse
12 her zu verhindern, während diese Federkraft jedoch durch manuelles Ziehen des
Rastbolzens 26 überwunden werden kann
Obwohl grundsätzlich die
Rasteinrichtung 24 auch am Klemmring 18 der Griffhülse 12 vorgesehen sein könnte
und dann die aus Vertiefungen bestehende Rastanordnung an der vorderen Stirnseite
des Klemmringes 22 für die Befestigungshülse 16 vorzusehen wäre, wird doch die erstere
Lösung vorgezogen, weil der Innendurchmesser des hinteren Klemmringes 22 kleiner
ist als der Innendurchmesser des Griffhülsenklemmringes 18 und somit für die Rasteinrichtung
mehr Raum zur Verfügung steht, wenn der Außendurchmesser der Klemmringe möglichst
klein gehalten werden soll.
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Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. 1 dadurch, daß das Spannfutter
10 in Richtung der Erhöhung der Spannkraft selbstnachstellend ausgebildet ist, jedoch
gegen öffnen des Spannfutters blockiert ist.
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Außerdem werden hier zwei Klemmringe 19, 23 gezeigt, clie von gleichem
und möglichst geringem Durchmesser sind. Das Bohrfutter 10 ist ansonsten dasselbe
wie bei der Ausführung gemaß Fig. 1. Der Griffhülsenklemmring 19 gemäß Fig. 2 hat
an seiner hinteren Stirnfläche 36 einen Zahnkranz 38, der aus abwechselnd aufeinander
folgenden steilen Halteflanken 40 und weniger steilen schrägen Anlaufflanken 42
besteht. Die Ilalteflanken 40 liegen jeweils in
Axialebenen, während
die Anlaufflanken 42 spitzwinklig dazu verlaufen Diese Verzahnung ist somit klinkenradartig
ausgebildet und wirkt mit einem Rastbolzen 27 zusammen, welcher in einer Axialbohrung
44 des Klemmringes 23 verschiebbar geführt ist Dieser Rastbolzen 27 hat eine vordere
Rastnase, die von einer Axialfläche 46 und einer Schrägfläche 48 begrenzt wird,
welche letztere zur Schräge der Anlaufflächen 42 parallel liegt, so daß die Nase
in eine Zahnlücke der Verzahnung 38 paßt. Tangential zum Durchmesser, auf dem dg
Rastbolzn 27 liegt, weist der Klemmring 23 eine Bohrung 50 auf, in welcher ein Verriegelungsglied
52 - hier in Form einer Kugel dargestellt - verschiebbar gelagert ist.
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Die Verriegelungskugel 52 steht unter Federvorspannung In der der
Verriegelungskugel 52 zugewandten Fläche hat der Rastbolzen 27 zwei axial im Abstand
liegende Vertiefungen 54, 56, von denen mindestens die hintere Vertiefung 56 eine
vordere rampenartige Keilfläche 58 und die vordere Vertiefung eine entsprechende
hintere Rampenfläche aufweist, so daß beim Zurückziehen des Rastbolzens 27 am Rastbolzenkopf
35 in dessen strichpunktiert dargestellte Stellung 35 die Kugel 52 von der Rampe
58 verschoben wird, so daß der Rastbolzen 27 weiter zurückgezogen
werden
kann, bis die Kugel aufgrund der Federvorspannung von selbst in die vordere Vertiefung
54 einrastet. Diese Stellung ist strichpunktiert in Fig. 3 dargestellt. In dieser
Stellung kann die Griffhülse gedreht und das Spannfutter geöffnet werden. Soll dagegen
ein Werkzeug festgespannt werden, so braucht nur der Rastbolzen 27 axial nach vorn
gedrückt zu werden, wodurch die Rastkugel 52 aus der Vertiefung 54 herausgedrückt
wird und dann durch Federkraft in die hintere Vertiefung 56 einrastet und dabei
an der schrägen Vorderflanke 58 der hinteren Vertiefung 56 anliegt. Im Gegensatz
zur Ausführung von Fig. 1 kann nunmehr die Griffhülse gedreht werden, wobei sie
in Richtung des mit "Spannen" bezeichneten Pfeiles bewegt wird. Der Rastbolzen 27
springt dabei von einer Zahnlücke in die nächste, bis das Werkstück festgespannt
ist. Während der anschließenden Bearbeitung tritt ein selbsttätiges Nachspannen
auf, wobei der Rastbolzen selbsttätig in die nächste oder übernächste Zahnlücke
einrastet. Ein selbsttätiges Öffnen des Spannfutters ist jedoch ausgeschlossen,
weil die axiale Sperrfläche 46 des Bolzens 27 an der Halteflanke 40 der entsprechenden
Verzahnung 38 anliegt.
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Wenn im Vorstehenden für beide Ausführungen zwei Klemmringe 18, 22
bzw. 19, 23 beschrieben worden sind, so soll darauf hingewiesen werden, daß diese
Ausführungen speziell für die Nachrüstung vorhandener Bohrfutter gedacht ist. Bei
der Neuherstellung von Bohrfuttern kann mindestens einer der Klemmringe entfallen
und zwar vorzugsweise der griffhülsenseitige Klemmring 18 bzw. 19 und die Verzaha
nung 38 bzw. der Rastkranz 28 kann am hinteren zylindrischen Bund 14 der Griffhülse
12 unmittelbar angeordnet sein. Dieser Rastkranz muß auch nicht notn wendigerweise
an der rückwärtigen Stirnfläche des Griffhülsenbundes angeordnet sein, obwohl dies
vorgezogen wird, sondern könnte auch am äußeren Umfang vorgesehen sein. Genauso
liegt es im Rahmen der Erfindung, den äußeren Umfang des zylindrischen Abschnittes
20 der Befestigungshülse 16 als Rastkranz auszubilden, wobei dann die Rasteinrichtung
am Griffhülsenbund unmittelbar oder an dem dort befestigten Klemmring anzuordnen
wäre. Schließlich wird darauf hingewiesen, daß die Rasteinrichtung nicht notwendigerweise
aus einem axial verschiebbaren Bolzen bestehen muß. Vielmehr kann diese Rasteinrichtung
auch aus einer Rastklinke, insbesondere einer verschwenkbaren Klinke bestehen.