DE3510711C1 - Bohrfutter, insbesondere Schlagbohrfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter, insbes. Schlagbohrfutter, mit einem Futterkörper zum Anschluß an eine zur Ausübung von Schlägen auf das Bohrwerkzeug eingerichtete Antriebswelle einer Bohrmaschine oder eines Bohrhammers, mit einer im Futterkörper koaxial zur Futterachse vorgesehenen Aufnahmeöffnung für den Werkzeugschaft, mit zentrisch in die Aufnahmeöffnung hinein verstellbaren, im Futterkörper geführten Spannbacken, ferner mit einem Durchbruch im Futterkörper zwischen der Aufnahmeöffnung und der Antriebswelle, durch den hindurch die Sehläge von der Antriebswelle auf das Ende des in der Aufnahmeöffnung befindlichen Werkzeugschaftes übertragbar sind, und mit einem im Futterkörper beweglich angeordneten und im Bereich zwischen den Spannbacken und der Mündung des Durchbruches von der Seite her in die Aufnahmeöffnung hinein verstellbaren Mitnehmer.

Bei einem in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 34 38 145.7 beschriebenen Bohrfutter dieser Art ist der Werkzeugschaft zwischen den Spannbacken axial beweglich geführt, damit von der Antriebswelle ausgehende Schlagwirkungen auf das Bohrwerkzeug durch das Bohrfutter nicht gedämpft werden. Der Mitnehmer dient dazu, die drehende Mitnahme des Bohrwerkzeuges trotz seiner losen Einspannung im Bohrfutter sicher zu stellen. Dazu greift der Mitnehmer drehschlüssig in eine am Werkzeugschaft vorgesehene Nuttasche, die zwar die während des Schlagbohrbetriebs stattfindenden Axialbewegungen des Bohrwerkzeuges unbehindert läßt, mit ihrem zum Ende des Werkzeugschaftes hin liegenden Taschenabschluß aber einen axialen Anschlag für den Mitnehmer bildet, der das Bohrwerkzeug gegen ein axiales Herausfallen oder -stoßen aus dem Bohrfutter sichert. Die Betätigung des Mitnehmers kann durch einen Stellring erfolgen, der zugleich zur Verriegelung eines am Spannfutter zur Verstellung der Spannbacken vorgesehenen Spannringes dient, damit sich die Spannbacken während des Schlagbohrens nicht selbsttätig weiter lockern oder festziehen können. Der Stellring verstellt den Mitnehmer über eine Stellkurve derart, daß sich beim Verschieben des Stellringes in seine den Spannring verriegelnde Stellung der Mitnehmer in seine in die Aufnahmeöffnung vorstehende Stellung bewegt. Die Anordnung des Mitnehmers in der Aufnahmeöffnung zwischen den Spannbacken einerseits und der Mündung des Durchbruchs andererseits ermöglicht im übrigen die Verwendung von Bohrwerkzeugen, welche die Nuten bzw. Nuttasche für den Mitnehmereingriff nur im endseitigen Teil des Werkzeugschaftes aufweisen, am übrigen Schaft aber und daher insbes. auch an dem durch die Spannbacken geführten Schaftteil ungenutet, d. h. glattzylindrisch sein können. Das Spannfutter kann aber auch in Verbindung mit Bohrwerkzeugen verwendet werden, in deren Werkzeugschaft zum direkten drehschlüssigen Eingriff der Spannbacken je eine Längsnut vorgesehen ist, so daß die Spannbacken selbst auch die Drehmitnahme des Bohrwerkzeuges bewerkstelligen.

Die Führung des Werkzeugschaftes allein an den Spannbacken beschränkt die für das Bohrwerkzeug wirksame Führungslänge auf die axiale Länge der dem

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Werkzeugschaft anliegenden Spannbackenflächen. In der Praxis kann diese Führung u. U. zu kurz sein, so daß sich die Werkzeugachse gegenüber der Futterachse verkanten kann, was mit starkem Verschleiß am Werkzeugschaft und an den Spannbacken verbunden ist und zum Verklemmen des Werkzeugschaftes an den Spannbacken mit einem sehr wesentlichen Abfall der Bohrleistung führen kann. Derartige Schwierigkeiten können besonders bei Spezialbohrern größerer Länge auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrfutter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es im Zusammenhang mit Spezialbohrern eine im Vergleich zu den Spannbacken allein wesentlich größere wirksame Führungslänge für den Werkzeugschaft ermöglicht, im übrigen aber nach wie vor auch zum Betrieb üblicher Schlagbohrer mit Längsnuten im Werkzeugschaft zum direkten drehschlüssigen Eingriff je einer Spannbacke geeignet ist. Derartige Spezialbohrer sollen zumindest im Endbereich ihres Werkzeugschaftes einen vom Bohrerdurchmesser unabhängigen festen Schaftdurchmesser und für den Mitnehmereingriff mindestens eine Nuttasche und eine am Schaftende offen auslaufende Längsnut besitzen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß in der Aufnahmeöffnung zwischen den Spannbacken und der Mündung des Durchbruches ein am Futterkörper fester und den lichten Querschnitt der Aufnahmeöffnung koaxial verengender Futterring eingesetzt ist, der einen in die Ringöffnung radial vorstehenden festen Mitnehmer und in der Ringwand eine von dem beweglichen Mitnehmer durchgriffene Ausnehmung aufweist, sowie mit seiner Ringöffnung eine Führung für den Werkzeugschaft bildet.

Im Ergebnis bietet das erfindungsgemäße Bohrfutter für Spezialbohrer mit zumindest am Schaftende vom jeweiligen Bohrdurchmesser unabhängigem festem Schaftdurchmesser eine besonders große wirksame Führungslänge, die vom Futterring bis zu den Spannbacken reicht und derartige Bohrer gegen Verkanten sichert. Der feste Mitnehmer des Futterrings greift in die am Schaftende offene Nut, der bewegliche Mitnehmer in die Nuttasche des Werkzeugschaftes. Im Bereich der Spannbacken selbst kann der Werkzeugschaft eines solchen Bohrers ungenutet sein. Abgesehen von solchen Spezialbohrern können im erfindungsgemäßen Bohrfutter aber auch übliche Bohrwerkzeuge mit für den unmittelbaren Eingriff der Spannbacken selbst genuteten Schaft Verwendung finden. Soweit diese Bohrwerkzeuge wegen zu großen Schaftdurchmessers nicht durch den Futterring hindurch passen, kann zu ihrer Schlagbeanspruchung durch die Antriebswelle, insbes. durch einen im Durchbruch des Futterkörpers befindlichen Döpper, ein im Futterring längsverschieblich geführter Stößel vorgesehen sein, der eine axial endseitig offene Längsnut für den am Futterring festen Mitnehmer und eine Nuttasche für den beweglichen Mitnehmer aufweist und in der Länge axial von mindestens der Mündung des Durchbruchs in Richtung der. Spannbacken bis kurz über den Futterring vorsteht. Ein solcher Stößel bildet dann gleichsam eine die Schlagübertragung bewirkende Verlängerung des Werkzeugschaftes durch den Futterring hindurch bis zum Kontakt mit dem Döpper im Durchbruch des Futterkörpers.

Im einzelnen liegen sich der feste und der bewegliche Mitnehmer am Futterring etwa diametral gegenüber. Durch die Führung des Schaftendes im Futterring genügt für die Drehmitnahme des Bohrwerkzeuges bereits der am Futterring feste Mitnehmer, der somit den in die Nuttasche greifenden beweglichen Mitnehmer vor nennenswerten Belastungen durch den Werkzeugschaft in Umfangsrichtung schützt. Der bewegliche Mitnehmer kann sich daher in der Nuttasche weitgehend frei bewegen und braucht nur noch die axiale Sicherung des Bohrwerkzeuges gegen Herausfallen oder -stoßen aus dem Bohrfutter zu bewirken. Dadurch sind Verklemmungen des beweglichen Mitnehmers, die ihn am Eingriff in die Nuttasche behindern könnten, praktisch ausgeschlossen. Eine diesen Vorteil ausnutzende besonders einfache Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Mitnehmer unter der Kraft einer Vorstellfeder in die Ringöffnung vorsteht und am Kopf eine Anlaufschräge aufweist, über die der Mitnehmer vom Werkzeugschaft bei dessen axialer Einführung in die Ringöffnung radial gegen die Kraft der Vorstellfeder zurückdrückbar ist, bis der Mitnehmer bei vollständig in das Bohrfutter eingesetztem Bohrwerkzeug durch die Kraft der Vorstellfeder wieder in die Nuttasche vorspringen kann. Es besteht im Rahmen der Erfindung aber auch die Möglichkeit, die Verstellung des beweglichen Mitnehmers funktionell mit einer Verriegelung der Spannbacken gegen deren selbsttätiges Verstellen während des Schlägbohrbetriebes zu kombinieren. Insoweit besteht die Erfindung bei einem Bohrfutter mit einem im Futterkörper drehbar und axial unverschiebbar geführten Spannring zur Verstellung der Spannbacken und mit einem am Futterkörper axial verschiebbaren und gegen Verdrehen feststellbaren Stellring, der bei Verschieben gegen den Spannring diesen verriegelt, darin, daß der Stellring zur Betätigung des beweglichen Mitnehmers eine in Verschiebungsrichtung verlaufende Stellkurve aufweist, die bei Verschiebung des Stellrings gegen den Spannring den Mitnehmer in die in die Ringöffnung vorstehende Stellung bewegt. Zweckmäßig ist dabei eine den Mitnehmer in Anlage an der Stellkurve haltende Rückstellfeder vorgesehen.

Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigt

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

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

Fig.3 den Schnitt in Richtung HI-III aus Fig. 1 in lediglich einer Teildarstellung,
Fig.4 das Bohrfutter nach Fig. 1 mit einem in die Aufnahmeöffnung eingesetzten Stößel,

F i g. 5 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrfutters,

Fig.6 den Querschnitt in Richtung VI-VI in Fig.5, und

F i g. 7 den der F i g. 3 entsprechenden Schnitt VII-VII in F i g. 5.

Bei den in der Zeichnung dargestellten Schlagbohrfuttern ist der Futterkörper mit 1 bezeichnet. Er besitzt eine Aufnahme für die Antriebswelle 2 eines Bohrhammers, in der axial beweglich ein Döpper 3 geführt ist, der die Schlagbewegung auf das Ende des im Spannfutter gehaltenen Werkzeugschaftes ausübt, der in den F i g. 1, 4 und 5 jeweils bei 4 strichpunktiert angedeutet ist Der Futterkörper 1 ist an einem Hals 2' der Antriebswelle 2 durch Riegelglieder 5 axial- und drehschlüssig gehalten. Durch eine drehbar am Futterkörper 1 gelagerte Kupplungshülse 6 kann in im einzelnen nicht weiter zu beschreibender Weise den Riegelgliedern 5 der Austritt

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aus den zugeordneten Riegelaufnahmen am Hals 2' der bewegliche Mitnehmer 22 unter der Kraft der Vorstell-

Antriebswelle 2 ermöglicht werden, so daß das Bohrfut- feder 27 wieder radial in die Ringöffnung 24 eintreten

ter von der Antriebswelle 2 abgenommen werden kann. und in die Nuttasche 4.2 eingreifen. Der am Futterring

— Für den Werkzeugschaft 5 ist im Futterkörper 1 ko- 23 feste Mitnehmer 25 bewirkt über seinen drehschlüssi-

axial zur Futterachse eine Aufnahmeöffnung 7 vorgese- 5 gen Eingriff in die Nut 4.1 die Drehmitnahme des Bohr-

hen. Im Futterkörper 1 geführte Spannbacken 8 sind Werkzeugs, der bewegliche Mitnehmer 22 dagegen

zentrisch in die Aufnahmeöffnung 7 hinein verstellbar. braucht das Bohrwerkzeug nur noch zu sichern, daß es

Dazu dient ein am Futterkörper 1 drehbar und axial axial nicht aus dem Bohrfutter herausfallen oder heraus-

unverschiebbar geführter Spannring 9, der über ein Ge- gestoßen werden kann.

winde 10 mit entsprechenden Verzahnungen an den io Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1, 2 und 4 er-Spannbacken 8 im Eingriff steht, so daß durch Verdre- folgt dagegen die Betätigung des beweglichen Mitnehhen des Spannrings 9 die Spannbacken 8 in der Aufnah- mers 22 mit Hilfe des Stellrings 15. Dazu ist der Stellring meöffnung 7 radial vor- oder zurückbewegt werden 15 mit einer in seiner Verschiebungsrichtung verlaufenkönnen. Der Spannring 9 ist mit einer Kegelverzahnung den Stellkurve 30 versehen, die beim Verschieben des 11 versehen, in die das Zahnritzel 12 eines mit einem 15 Stellrings 15 gegen den Spannring 9 den Mitnehmer 22 Führungszapfen 13 am Futterkörper 1 ansetzbaren in die Ringöffnung 24 vorstehende Stellung bewegt, wo-Spannschlüssels 14 eingreift. Der Spannring 9 ist gegen zu das dem Stellring 15 zugewandte Ende des Mitnehselbsttätiges Verdrehen durch einen am Futterkörper 1 mers 22 mit der Stellkurve 30 entsprechenden Anlaufaxial verschiebbaren und gegen Verdrehen feststellba- schrägen 31 versehen ist. Durch eine Rückstellfeder 28 ren Stellring 15 verriegelt, wozu der Stellring unter der 20 wird der Mitnehmer 22 ständig in Anlage am Stellring Kraft einer Feder 16 mit einer Umfangsverzahnung 17 15 und an dessen Stellkurve 30 gehalten. Im Ergebnis am bohrerseitigen Ringrand in eine entsprechende Ver- kann bei dieser Ausführungsform des Bohrfutters der zahnung des Spannrings 9 greift. In der in der Zeichnung Werkzeugschaft 4 nur dann in die Aufnahmeöffnung 7 gezeigten, dem Verriegelungszustand des Spannrings 9 eingesetzt bzw, ihr entnommen werden, wenn sich der entsprechenden Stellung des Stellrings 15 sitzt dieser 25 Stellring 15 in seiner den Spannring 9 entriegelnden, mit einer Nut 18 auf einem ihn gegen Verdrehung si- gegen die Kraft der Feder 16 zurückgeschobenen Stelchernden, am Futterkörper 1 feststehenden Nocken 19. lung befindet und dadurch dem beweglichen Mitnehmer Die Verriegelung des Spannrings 9 kann dadurch aufge- 22 den radialen Austritt aus der Ringöffnung 24 ermöghoben werden, daß der Stellring 15 gegen die Kraft der licht.

Feder 16 axial zurückgeschoben und geringfügig soweit 30 Die F i g. 1 und 5 zeigen den Fall eines Spezialbohrers, verdreht wird, daß er mit seiner Randausnehmung 20 dessen im Bereich der Spannbacken 8 liegender Schaftauf dem Nocken 19 abgesetzt und dadurch außer Ein- teil ungenutet, d. h. glattzylindrisch ausgebildet ist, wähgriff an der Umfangsverzahnung 17 des Spannrings 9 rend sich die Nuten 4.1 bzw. Nuttasche 4.2 nur an dem gehalten werden kann. durch den Futterring 23 greifenden Schaftende befindet. Die Schläge des Döppers 3 werden durch einen im 35 Es handelt sich hier um Spezialbohrer, die zumindest an Futterkörper 1 zwischen der Aufnahmeöffnung 7 und ihrem den Futterring 23 durchgreifenden Schaftende der Antriebswelle 2 vorgesehenen Durchbruch 21 un- stets gleichen, vom Bohrerdurchmesser unabhängigen mittelbar auf das Ende des Werkzeugschaftes 4 übertra- Schaftdurchmesser besitzen, so daß der Futterring 23 gen. Das Ende des Werkzeugschaftes 4 besitzt in den dem Bohrerschaft 4 zusätzlich zu den Spannbacken 8 Fig. 1 bis 3 und 5 bis 7 eine am Schaftende axial offene 40 eine Führung vermittelt. In Fig.4 ist gezeigt, daß in Nut 4.1 und eine ihr diametral gegenüber liegende Nut- einem solchen Spannfutter aber auch Bohrwerkzeuge tasche 4.2, in die ein im Futterkörper 1 beweglich ange- verwendet werden können, bei welchen in üblicher Weiordneter, nämlich radial verschiebbarer Mitnehmer 22 se der Werkzeugschaft 4' zum direkten drehschlüssigen eingreift, der im Bereich zwischen den Spannbacken 8 Eingriff der Spannbacken 8 mit je einer Längsnut 4.3 einerseits und der Mündung des Durchbruchs 21 ande- 45 versehen ist, so daß die Spannbacken 8 neben der rerseits von der Seite her in die Aufnahmeöffnung 7 axialen Führung des Bohrerschaftes 4' auch dessen hineinverstellbar ist. Am Ende der Aufnahmeöffnung 7 Drehmitnahme bewerkstelligen. Dabei kann, wie in an der Mündung des Durchbruchs 21 ist ein am Futter- F i g. 4 dargestellt, der Bohrerschaft 4' dicker als die Öffkörper 1 fester und den lichten Querschnitt der Aufnah- nung 24 des Futterringes 23 sein, so daß ein solcher meöffnung 7 koaxial verengender Futterring 23 einge- 50 Bohrer nicht durch den Futterring 23 hindurchpaßt und setzt. Die Öffnung 24 dieses Futterrings 23 ist als axiale also auch vom Döpper 3 nicht beaufschlagt werden Führung für den Werkzeugschaft 4 ausgebildet. Außer- könnte. Um in diesem Fall die Schlagübertragung zwidem besitzt der Futterring 1 einen in die Ringöffnung 24 sehen dem Döpper 3 und dem Bohrerschaft 4' dennoch radial vorstehenden festen Mitnehmer 25 und in der herzustellen, ist im Futterring 23 ein Stößel 32 längsver-Ringwand eine von dem beweglichen Mitnehmer 22 55 schieblich geführt, der den Abstand zwischen dem Döpdurchgriffene Ausnehmung 26. Wird der Werkzeug- per 3 und dem Werkzeugschaft 4'überbrückt. Der Stöschaft 4 in die Aufnahmeöffnung 7 eingeführt, kann der ßel 32 besitzt eine axial endseitig offene Längsnut 32.1 feste Mitnehmer 25 in die am Schaftende offene Längs- für den feststehenden Mitnehmer 25 und eine Nuttasche nut 4.1 eintreten. Im Ausführungsbeispiel nach den 32.2 für den beweglichen Mitnehmer 22. In axialer Rich-F i g. 5 und 6 steht der bewegliche Mitnehmer 22 unter 60 tung reicht er von mindestens der Mündung des Durchder Kraft einer Vorstellfeder 27 in die Ringöffnung 24 braches 21 bis in Richtung der Spannbacken 8 kurz über vor und trägt an seinem zum Eingriff in die Nuttasche den Futterring 23, so daß das Ende des Werkzeugschaf 4.2 kommenden Kopf eine Anlaufschräge 29, über die tes 4' dem Stößel 32 anliegen und mit dem Futterring 23 der Mitnehmer 22 vom Werkzeugschaft 4 gegen die selbst nicht mehr in Berührung kommen kann.

Kraft der Vorstellkraft 27 vorübergehend zurückge- 65

drückt wird, wenn der Werkzeugschaft 4 axial in die Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Ringöffnung 24 eingeführt wird. Erst in vollständig ein-

gesetztem Zustand des Werkzeugschaftes 4 kann der

Claims (6)

10 15 20 Patentansprüche:

1. Bohrfutter, insbes. Schlagbohrfutter, mit einem Futterkörper (1) zum Anschluß an eine zur Ausübung von Schlagen auf das Bohrwerkzeug eingerichtete Antriebswelle (2) einer Bohrmaschine oder eines Bohrhammers, mit einer im Futterkörper (1) koaxial zur Futterachse vorgesehenen Aufnahmeöffnung (7) für den Werkzeugschaft (4, 4'), mit zentrisch in die Aufnahmeöffnung (7) hinein verstellbaren, im Futterkörper (1) geführten Spannbacken (8), ferner mit einem Durchbruch (21) im Futterkörper (1) zwischen der Aufnahmeöffnung (7) und der Antriebswelle (2), durch den hindurch die Schläge von der Antriebswelle (2) auf das Ende des in der Aufnahmeöffnung (7) befindlichen Werkzeugsehaftes (4, 4') übertragbar sind, und mit einem im Futterkörper (1) beweglich angeordneten und im Bereich zwischen den Spannbacken (8) und der Mündung des Durchbruches (21) von der Seite her in die Aufnahmeöffnung (7) hinein verstellbaren Mitnehmer (22), dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufnahmeöffnung (7) zwischen den Spannbacken (8) und der Mündung des Durchbruches (21) ein am Futterkörper (1) fester und den lichten Querschnitt der Aufnahmeöffnung (7) koaxial verengender Futterring (23) eingesetzt ist, der einen in die Ringöffnung (24) radial vorstehenden festen Mitnehmer (25) und in der Ringwand eine von dem beweglichen Mitnehmer (22) durchgriffene Ausnehmung (26) aufweist, sowie mit seiner Ringöffnung (24) eine Führung für den Werkzeugschaft (4) bildet.

2. Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feste und der bewegliche Mitnehmer (22, 25) sich am Futterring (23) etwa diametral gegenüber liegen.

3. Bohrfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Mitnehmer (22) unter der Kraft einer Vorstellfeder (27) in die Ringöffnung (24) vorsteht und am Kopf eine Anlauf schräge (29) aufweist, über die der Mitnehmer (22) vom Werkzeugschaft (4) bei dessen axialer Einführung in die Ringöffnung (24) radial gegen die Kraft der Vorstellfeder (27) zurückdrückbar ist.

4. Bohrfutter nach Anspruch 1 oder 2, mit einem am Futterkörper (1) drehbar und axial unverschiebbar geführten Spannring (9) zur Verstellung der Spannbacken (8) und mit einem am Futterkörper (1) axial verschiebbaren und gegen Verdrehen feststellbaren Stellring (15), der bei Verschieben gegen den Spannring (9) diesen verriegelt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring (15) zur Betätigung des beweglichen Mitnehmers (22) eine in Verschiebungsrichtung verlaufende Stellkurve (30) aufweist, die bei Verschiebung des Stellrings (15) gegen den Spannring (9) den Mitnehmer (22) in die in die Ringöffnung (24) vorstehende Stellung bewegt.

5. Bohrfutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Mitnehmer (22) in Anlage an der Stellkurve (30) haltende Rückstellfeder (28) vorgesehen ist.

6. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Futterring (23) längsverschieblich geführter Stößel (32) vorgesehen ist, der eine axial endseitig offene Längsnut (32.1) für den festen Mitnehmer (25) und eine Nuttasche (32.2) für den beweglichen Mitnehmer (22) aufweist und in der Länge axial von mindestens der Mündung des Durchbruches (21) in Richtung der Spannbacken (8) bis kurz über den Futterring (23) vorsteht.