DE3310147A1

DE3310147A1 - Bohrfutter fuer schlagbohrbetrieb

Info

Publication number: DE3310147A1
Application number: DE19833310147
Authority: DE
Inventors: Josef 8000 München Hunger; Anton 8080 Fürstenfeldbruck Neumaier
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1983-03-21
Filing date: 1983-03-21
Publication date: 1984-09-27
Also published as: IT8419689A0; CA1216442A; GB8401922D0; AU2461784A; DK80984A; SE456565B; FR2543034B1; SE8401540L; CH661681A5; AU560109B2; DK80984D0; ES278321Y; DK163419C; AT390750B; SE8401540D0; GB2136723B; IT1173811B; DK163419B; ATA87984A; GB2136723A

Description

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HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum Liechtenstein

Bohrfutter für Schlagbohrbetrieb

Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter für Geräte mit drehenden und drehschlagendem Betrieb, insbesondere Bohrhämmer, mit wenigstens zwei radial verstellbaren Spannbacken, deren gegen das Zentrum gerichtete Spannbereiche eine im Querschnitt konvex ausgebildete Spannfläche aufweisen.

Bisher wurden Bohrfutter mit radial verstellbaren Spannbacken ausschliesslich bei Bohr- und Schlagbohrmaschinen angewendet. Bei einem Teil dieser bekannten Bohrfutter sind die Spannbacken mit im Querschnitt konvexen Spannflächen versehen. Unter "konvex" sind dabei nicht nur nach aussen gewölbte, sondern allgemein vorspringende, im Querschnitt dreieck-, Viereck-, trapezförmige oder polygonartige Spannflächen zu verstehen. Dabei erfolgt die Uebertragung des Drehmomentes' von den Spannbacken auf den Schaft des Bohrwerkzeuges nur durch Reibschluss. Bei Schlagbohrmaschinen führt das Bohrwerkzeug samt dem Bohrfutter zusätzlich zur Drehbewegung um die Längsachse eine Vibrationsbewegung in Richtung der Längsachse aus. Die dabei auftretende Schlagenergie ist jedoch so gering, dass auch hier die reibschlüs-

sige Verbindung zwischen Spannbacken und Werkzeugschaft in den meisten Fällen genügt.

Bei Bohrhämmern bestehen wesentlich andere Verhältnisse. Hier werden einzelne kräftige Schläge auf das Werkzeug übertragen. Dabei reicht ein Reibschluss zwischen den Spannbacken und dem Schaft des Bohrwerkzeuges zum Festhalten des Bohrwerkzeuges nicht aus. Ausserdem wird die Uebertragung der Schlagenergie durch ein fest eingespanntes Bohrwerkzeug vermindert. Es ist daher bei Bohrhämmern üblich, Werkzeughalter mit formschlüssig in Ausnehmungen am Schaft des Bohrwerkzeuges eingreifenden Verriegelungselementen zu verwenden.

Neben Werkzeughaltern für einen bestimmten Schaftdurchmesser sind bei Bohrhämmern auch mit radial verstellbaren Spannbacken versehene Bohrfutter bekannt. Diese Spannbacken weisen als Verriegelungselemente dienende Nocken auf. Somit können auch in diesem Bohrfutter nur Bohrwerkzeuge mit entsprechenden Ausnehmungen gespannt werden. Bohrwerkzeuge mit glattem zylindrischem Schaft können in diesem Bohrfutter nicht gespannt werden, da der in einem solchen Fall entstehende Reibschluss aus den genannten Gründen für diese Gerätegattung nicht ausreicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bohrfutter für Geräte mit drehendem und drehschlagendem Betrieb, wie Bohrhämmern, zu schaffen, das sich sowohl zur Aufnahme von Werkzeugen mit glattem zylindrischem Schaft als auch von Werkzeugen mit dem Formschluss dienenden Mitteln versehenem Schaft eignet, wobei der Schaft ausserdem unterschiedlichen Aussendurchmesser aufweisen kann.

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Spannbacken an ihrem Scheitel mit einer in Längsrichtung verlaufenden, sich über die gesamte Länge des Spannbereiches erstreckenden Kerbe versehen sind.

Durch die Kerbe entstehen zwei Kanten, welche beim Spannen mit dem Schaft des Bohrwerkzeuges in Eingriff gelangen. Da die

Spannfläche an sich konvex, dh vorspringend, ausgebildet ist, wird der Keilwinkel der entstehenden schneidenartigen Kanten relativ gross und die Abnützung der Spannbacken somit gering. Die Kanten dringen nur geringfügig in den Schaft des Bohrwerkzeuges ein, so dass praktisch keine bleibenden Eindrücke entstehen. Bei Bohrwerkzeugen mit Ausnehmungen am Schaft können die Spannbacken mit ihrem konvex ausgebildeten Spannbereich wiederum formschlüssig in die Ausnehmungen eingreifen. Das Spannen der Bohrwerkzeuge wird dabei durch die am Scheitel der Spannbacken angeordnete Kerbe nicht beeinträchtigt.

Die Kerbe kann unterschiedlich ausgebildet werden. Aus herstellungstechnischen Gründen sowie für einen guten Eingriff mit dem Bohrwerkzeug ist es jedoch zweckmässig, die Kerbe im Querschnitt V-förmig auszubilden. Die V-förmige Kerbe kann an den gehärteten oder wenigstens teilweise aus Hartmetall bestehenden Klemmbacken durch eine entsprechende Schleifscheibe ohne Schwierigkeiten nachträglich eingeschliffen werden. Um die Kerbwirkung an den Spannbacken zu verringern, kann der Grund der im Querschnitt V-förmig ausgebildeten Kerbe gerundet werden.

Für einen optimalen Eingriff der Spannbacken mit dem Schaft des Bohrwerkzeuges ist es vorteilhaft, wenn der Oeffnungswinkel der Kerbe zwischen 60° und 120°, vorzugsweise 90°, beträgt. Dieser Oeffnungswinkel ergibt einerseits solide, mit dem Bohrwerkzeug in Eingriff gelangende Kanten sowie eine gute Druckverteilung im Klemmbereich.

Damit einerseits ein guter Eingriff der Spannbacken mit dem Schaft des Bohrwerkzeuges geschaffen wird und andererseits das Spannen von Bohrwerkzeugen mit Ausnehmungen am Schaft nicht beeinträchtigt wird, ist es zweckmässig, dass der Abstand der " beiden durch den Uebergang der Kerbe in die Spannfläche gebildeten Kanten das 0,25- bis 0,6-fache des Rundungsradius¹ der konvexen Wölbung der Spannbacken beträgt. Durch diese Ausbildung ist die Kerbe einerseits genügend gross, um Bohrwerkzeuge mit glattem Schaft zu spannen und andererseits auch Bohrwerk-

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zeuge mit Ausnehmungen am Schaft formschlüssig aufzunehmen. Dadurch ist das Bohrfutter universell verwendbar.

Um das Bohrfutter für einen grossen Durchmesserbereich anwenden zu können, müssen teilweise auch sehr kleine Bohrerdurchmesser gespannt werden. Damit dies möglich ist, int es vorteilhaft, wenn der Abstand der beiden durch den Uebergang der Kerbe in die Spannfläche gebildeten Kanten kleiner ist als der kleinste zu spannende Schaftdurchmesser. Dadurch werden diese Bohrerdurchmesser praktisch in einer Prismenführung geführt. Dies ergibt einen guten Ründlauf und eine geringe Abnützung des Einsteckendes.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 Ein erfindungsgemässes Bohrfutter, teilweise im Längsschnitt dargestellt,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Spannbacke des Futters gemäss Fig. 1, entlang der Linie II-II,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Bohrfutter mit dem kleinsten noch spannbaren Werkzeugdurchmesser,

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Bohrfutter mit in formschlüssigem Eingriff mit dem Werkzeugschaft stehenden Spannbacken.

Das aus Fig. 1 ersichtliche, erfindungsgemässe Bohrfutter besteht im wesentlichen aus einem insgesamt mit 1 bezeichneten Futterkörper und einer damit verbundenen, insgesamt mit 2 bezeichneten Spannhülse. Der Futterkörper 1 ist mit einem Aussengewinde la versehen und die Spannhülse 2 weist ein mit dem Aussengewinde la in Eingriff stehendes Innengewinde 2a auf. Durch Verdrehen der Spannhülse 2 gegenüber dem Futterkörper 1 kann die Spannhülse 2 somit in axialer Richtung verstellt werden.

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Der Futterkörper 1 ist ferner mit Radialschlitzen Ib versehen, in denen insgesamt mit 3 bezeichnete Spannbacken radial verschiebbar sind und sich in axialer Richtung auf dem Futterkörper 1 abstützen. Die Spannbacken 3 weisen eine Durchtrittsöffnung 3a auf und werden mittels einer in diese Durchtrittsöffnung 3a eingesetzten Ringfeder 4 radial nach aussen gegen einen Konus 2b der Spannhülse 2 gedrückt. Durch das axiale Verschieben der Spannhülse 2 gegenüber dem Futterkörper 1 werden die Spannbacken 3 somit in radialer Richtung verstellt. Im Futterkörper 1 ist ferner ein Schlagdöpper 5 axial verschiebbar gelagert. Der Schlagdöpper 5 dient der Schlagübertragung auf ein Werkzeug und beaufschlagt einerseits die rückwärtige Stirnfläche der Spannbacken 3 sowie ein Einsteckende 6 eines in das Bohrfutter eingesetzten Werkzeuges. Die Spannbacken 3 weisen einen gegen das Zentrum gerichteten Spannbereich 3b auf, der mit dem Einsteckende 6 in Kontakt steht.

Der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt durch eine Spannbacke 3 zeigt eine konvex ausgebildete Spannfläche 3c, die an ihrem Scheitel mit einer in Längsrichtung verlaufenden, im Querschnitt V-förmig ausgebildeten Kerbe 3d versehen ist. Der Oeffnungswinkel o£ der Kerbe 3d beträgt etwa 90°. Ein solcher Oeffnungswinkel der Kerbe 3d ergibt zwei Schneiden mit einem Keilwinkel von etwa 120°. Solche Schneiden sind einerseits genügend scharf, dass sie in die Oberfläche des Einsteckendes 6 eingepresst werden können und andererseits nicht so rasch abgenützt werden. Der Abstand b der beiden durch den Uebergang der Kerbe 3d in die Spannfläche 3c gebildeten Kanten 3e beträgt rund die Hälfte des Rundungsradius¹ R der konvexen Wölbung der Spannbacken 3. Dadurch steht die Spannbacke 3 mit dem Einsteckende 6 in gutem Eingriff,■ohne dass die Spannbacke 3 durch die Kerbe 3d wesentlich geschwächt wird.

Fig. 3 zeigt drei erfindungsgemässe Spannbacken 3 mit dem kleinrten noch spannbaren Einsteckende 7. Damit auch hier noch eine gute Drehmitnahme erfolgt, ist die Breite b der Kerbe 3d kleiner als der Schaftdurchmesser d dieses Einsteckendes 7. Um auch

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bei diesem Einsteckende 7 ein Spannen zu ermöglichen, dürfen sich die Spannbacken 3 nicht berühren.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführung erfindungsgemäss ausgebildeter, insgesamt mit 13 bezeichneter Spannbacken. Diese Spannbacken 13 weisen ebenfalls eine konvex ausgebildete Spannfläche 13c sowie eine in Längsrichtung verlaufende Kerbe 13d auf. Das insgesamt mit 16 bezeichnete Einsteckende ist jedoch nicht glatt, sondern mit drei gleichmässig über den Umfang verteilt angeordneten Ausnehmungen 16a versehen. Die Spannbacken 13 greifen formschlüssig in diese Ausnehmungen 16a ein. Die Kerbe 13d wird in diesem Fall nicht benutzt. Die Zentrierung des Einsteckendes 16 sowie die Uebertragung des Drehmomentes und der Schlagenergie wird jedoch durch die Kerbe nicht beeinträchtigt.

Claims

"Backenrundung"

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HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN
Fürstentum Liechtenstein

Patentansprüche

Bohrfutter für Geräte mit drehendem und drehschlagendem Betrieb, insbesondere Bohrhammer, mit wenigstens zwei radial verstellbaren Spannbacken, deren gegen das Zentrum gerichtete Spannbereiche eine im Querschnitt konvex ausgebildete Spannfläche aufweisen, dadurch gekennzeichnet , dass die Spannbacken (3, 13) an ihrem Scheitel mit einer in Längsrichtung verlaufenden, sich über die gesamte Länge des Spannbereiches (3b) erstreckenden Kerbe (3d, 13d) versehen sind.
2. Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerbe (3d, 13d) im Querschnitt V-förmig ausgebildet ist.
3. Bohrfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Oeffnungswinkel (cxZ-) der Kerbe (3d, 13d) zwischen und 120°, vorzugsweise 90°, beträgt.
Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dass der Abstand (b) der beiden durch den Uebergang der Kerbe (3d, 13d) in die Spannfläche (3c, 13c) gebildeten Kanten (3e, 13e) das 0,25- bis 0,6-fache des Rundungsradius¹ (R) der konvexen Wölbung der Spannbacken (3_r 13) beträgt.
5. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (b) der beiden durch den Uebergang der Kerbe (3d, 13d) in die Spannfläche (3c, 13c) gebildeten Kanten (3e, 13e) kleiner ist als der kleinste zu spannende Schaftdurchmesser (d).