DE3540223C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter mit einem zum Anschluß an eine Bohrspindel eingerichteten Futter­ körper, einer am Futterkörper drehbar geführten und gegen Axialverschiebungen festgehaltenen Konushülse, und mit axial im Bohrfutter abgestützten Spannbacken, die zwischen sich eine mit der Futterachse koaxiale Einspannöffnung für den Bohrerschaft bilden und ent­ lang der kegeligen Mantelfläche der Konushülse in radialen Schlitzen verschiebbar geführt sind, so daß sie sich bei axialen Relativverstellungen gegen­ über der Konushülse auch radial zur Futterachse ver­ stellen und dadurch den Durchmesser der Einspannöff­ nung verändern.

Bohrfutter dieser Art sind beispielsweise aus der DE-OS 21 33 142 bekannt, und zwar im wesentlichen in zwei Ausführungsformen, die sich bezüglich der An­ ordnung der Konushülse unterscheiden. Bei der ersten Ausführungsform verjüngt sich die kegelige Mantel­ fläche der Konushülse nach vorn zum Werkzeug hin.

Die radialen Schlitze für die Spannbacken befinden sich in einem fest mit der Konushülse verbundenen Spannbackenhalter. Die axiale Abstützung der Spann­ backen erfolgt durch einen Mitnehmer, der mit den Spannbacken so im Eingriff steht, daß er an Dre­ hungen des Spannbackenhalters und damit auch der Konushülse um die Futterachse teilnimmt. Der Mit­ nehmer besitzt einen zur Futterachse koaxialen Ge­ windebolzen, der in ein Muttergewinde im Futterkörper eingeschraubt ist. Verdreht sich der Mitnehmer gegen­ über 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 drehen­ den Bohrens zwischen dem Futterkörper und dem zwischen den Spannbacken gehaltenen Bohrerschaft zu übertra­ gende Drehmoment eine solche Verdrehung des Mit­ nehmers ergibt, daß dieser die Spannbacken in der Konushülse in Richtung der Verjüngung ihrer kegeli­ gen Mantelfläche, also nach vorn verschiebt. - Bei der anderen bekannten Ausführungsform verjüngt sich dagegen die kegelige Mantelfläche der Konushülse vom Werkzeug fort nach innen in das Futter hinein, liegt also im Vergleich zur ersten Ausführungsform axial umgekehrt. Der Futterkörper nimmt in einem zur Futter­ achse koaxialen Muttergewinde wiederum einen Gewinde­ bolzen auf, der die radialen Schlitze für die Spann­ backen aufweist und zugleich die axiale Abstützung der Spannbacken an ihrem in Richtung der Erweiterung der kegeligen Mantelfläche, also nach vorn zum Werk­ zeug hin zeigenden Ende übernimmt. Auch hier führt das beim drehenden Bohren zu übertragende Drehmoment zu einer Verdrehung des Schraubbolzens gegenüber dem Futterkörper und kann eine Nachspannung erzeugen, wenn die Verstellung des Schraubbolzens so gerichtet ist, daß die Spannhülse die Spannbacken tiefer in die Konushülse hineindrückt.

Das erfindungsgemäße Bohrfutter besitzt keine solchen Spannbackenhalter, Mitnehmer, Spannhülsen oder dergl. und verfügt daher auch über keine selbsttätig nach­ spannenden Eigenschaften.

Der Erfindung liegt vielmehr die Aufgabe zugrunde, ein Bohrfutter der eingangs genannten Art bezüglich seines konstruktiven Aufbaus so auszubilden, daß es aus wenigen Teilen besonders kostengünstig hergestellt und sehr einfach im Betrieb gehandhabt werden kann, und zwar auch dann, wenn das Bohrfutter zum Einsatz bei Schlagbohr- oder Bohr­ hammerarbeiten bestimmt ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß sich die radialen Schlitze für die Spannbacken im Futterkörper befinden, daß in der kegeligen Man­ telfläche der Konushülse ein zur Futterachse koaxiales Spanngewinde vorgesehen ist, das sich über den axialen Verstellbereich der Spannbacken erstreckt, und daß die Spannbacken an ihrem der kegeligen Mantelfläche zuge­ wandten Rand eine Verzahnung aufweisen, die zur axialen Abstützung der Spannbacken mit dem Spanngewinde im Eingriff steht.

Im Ergebnis erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Bohr­ futter die axiale Abstützung der Spannbacken unmittel­ bar im Spanngewinde an der Konushülse selbst, deren Verdrehung relativ zum Futterkörper die Spannbacken in ihrer Führung entlang der kegeligen Mantelfläche verschiebt und dabei je nach Drehrichtung die Spann­ backen zum Spannen oder Lösen des Werkzeugs radial verstellt. Das Verdrehen der Konushülse kann unmittel­ bar von Hand oder mit Hilfe eines Schlüssels erfolgen, je nach der gewünschten Höhe der Einspannkraft. Im übrigen spielt es für das erfindungsgemäße Bohrfutter keine Rolle, in welcher Richtung sich die kegelige Mantelfläche der Konushülse verjüngt; die Erfindung kann insoweit bei Bohrfuttern beider Bauformen ohne weiteres verwirklicht werden.

Im einzelnen kann die kegelige Mantelfläche der Konus­ hülse selbst zur Führung der Spannbacken in den radia­ len Schlitzen des Futterkörpers beitragen. Eine dazu bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken unmittelbar gegen die kegelige Mantelfläche der Konushülse abgestützt sind, ihr also anliegen, und die Verzahnung sich nur am inneren (bohrspindelseitigen) Teil des Spannbacken­ randes befindet. Zweckmäßig ist der der kegeligen Mantelfläche der Konushülse zugewandte bzw. anliegende Rand der Spannbacken beidseits quer zur Mittelebene der Spannbacken verbreitert und bildet dadurch Füh­ rungsleisten, die in Führungsnuten des Futterkörpers laufen. Weiter empfiehlt es sich, insbes. für den Betrieb des Bohrfutters beim Schlagbohren oder Hammerbohren, eine die Konushülse gegen unerwün­ schte Verdrehungen sperrende Stellhülse vorzusehen, die am Futterkörper axial verschiebbar und undreh­ bar geführt und in Verschiebungsrichtung durch eine Feder gegen die Konushülse gedrückt ist, mit der die Stellhülse unter der Kraft der Feder in einer Sperrverzahnung im Eingriff steht. Die Konushülse kann dann nur verdreht werden, wenn die Stellhülse gegen die Kraft der Feder axial zurückgedrückt und aus ihrem Eingriff an der Konushülse gelöst ist. Um auch bei nur von Hand gespanntem Bohrfutter, also bei vergleichsweise niedrigen Einspannkräften, doch schon eine ausreichend sichere Drehmitnahme des Bohr­ werkzeugs im Bohrfutter zu erhalten, empfiehlt es sich, daß bei Spannbacken mit zur Futterachse im wesentlichen parallelen Backenschneiden diese in Drehrichtung des Bohrfutters vor der durch die Futterachse gehenden Mittelebene der Spannbacken liegen. Auf diese Weise wird eine zur Backenmittel­ ebene in Drehrichtung des Spannfutters asymmetrische Schneidengeometrie und dadurch eine bessere Kraft­ übertragung von den Spannbacken auf den Bohrerschaft erreicht.

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

Fig. 1 ein Bohrfutter nach der Erfindung, in der rechten Figurenhälfte in einer Seitenansicht, in der linken Figurenhälfte in einem Axial­ schnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Bohrfutter nach Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Bohrfutters nach der Erfindung, in einer der Fig. 1 ent­ sprechenden Darstellung.

Im Futterkörper 1 der aus der Zeichnung ersichtlichen Bohrfutter befindet sich eine Aufnahme 2 mit einem Innengewinde 3 zum Anschluß an das mit einem ent­ sprechenden Außengewinde versehene Ende einer nicht dargestellten Bohrspindel einer Bohrmaschine, einer Schlagbohrmaschine oder eines Bohrhammers. Der Futter­ körper 1 besitzt eine zur Aufnahme 2 für die Bohrspin­ del koaxiale Aufnahme 4 für den nur in Fig. 2 darge­ stellten Schaft 5 eines im übrigen in der Zeichnung nicht dargestellten Bohrwerkzeugs. Handelt es sich um ein Bohrfutter speziell für einen Bohrhammer, können die beiden Aufnahmen 2, 4 über einen in den Fig. 1 und 3 gestrichelt angedeuteten Durchbruch 6 miteinander verbunden sein, so daß ein in der Bohr­ spindel Schlagbewegungen ausführender Döpper unmittel­ bar durch den Durchbruch 6 hindurch den Schaft 5 des in der Werkzeugaufnahme 4 befindlichen Bohrwerkzeuges beaufschlagen kann. In die Werkzeugaufnahme 4 stehen radial Spannbacken 7 vor, die zwischen sich eine mit der Futterachse 8 koaxiale Einspannöffnung für den Bohrerschaft 5 bilden. Diese Spannbacken 7 sind in radialen, parallelwandigen, zur werkzeugseitigen Stirnseite des Bohrfutters hin offenen Schlitzen 9 des Futterkörpers 1 verschiebbar und entlang der kegeligen Mantelfläche 10 einer Konushülse 11 geführt, die ihrerseits am Futterkörper 1 drehbar geführt und gegen Axialverschiebungen durch einen Federring 12 gesichert ist. In den Ausführungsbeispielen besitzen die Bohrfutter jeweils drei Spannbacken 7, die in Um­ fangsrichtung um 120° gegeneinander versetzt sind, so daß im Axialschnitt jeweils nur eine dieser Spann­ backen 7 ersichtlich ist. Die Führung der Spannbacken 7 entlang der kegeligen Mantelfläche 10 der Konus­ hülse 11 hat zur Folge, daß sich die Spannbacken 7 bei axialen Relativbewegungen gegenüber der Konus­ hülse 11 auch radial zur Futterachse 8 verstellen und dadurch den Durchmesser der Einspannöffnung ver­ ändern, die somit dem Durchmesser des jeweils einzu­ spannenden Bohrerschaftes 5 angepaßt werden kann. In axialer Richtung sind die Spannbacken 7 durch ein Spanngewinde 13 gehalten, das sich in der kegeligen Mantelfläche 10 der Konushülse 11 in zur Futterachse 8 koaxialer Anordnung befindet und sich über den axialen Verstellbereich der Spannbacken 7 erstreckt. Die Spannbacken 7 besitzen an ihrem der kegeligen Mantelfläche 10 zugewandten Rand 14 eine Verzahnung 15, die mit dem Spanngewinde 13 im Eingriff steht. Im Axialschnitt der Fig. 1 und 3 ist jeweils die Stellung der Spannbacken 7 mit dem kleinsten Spanndurchmesser dargestellt, also die axial am weitesten gegen das Werkzeug vorgeschobene Stellung. Wird die Spannhülse 11 gegen den Uhrzeigersinn verdreht, werden die Spannbacken 7 durch das Spanngewinde 13 axial und radial zurückgeschraubt, so daß sich der Spanndurch­ messer vergrößert und ein zwischen den Spannbacken 7 eingespannter Werkzeugschaft 5 gelöst wird. Die Spann­ backen 7 sind mit ihrem gegen die kegelige Mantel­ fläche 10 der Konushülse 11 gerichteten Rand 14 unmit­ telbar gegen diese Mantelfläche 10 abgestützt. Dabei befindet sich die Verzahnung 15 nur am inneren, also zur bohrspindelseitigen Aufnahme 2 hin gerichteten Teil des Spannbackenrandes 14, während der übrige, axial nach vorn gegen das Werkzeug gerichtete Teil dieses Randes 14 der kegeligen Mantelfläche 10 an­ liegt. Im übrigen ist der der kegeligen Mantelfläche 10 der Konushülse 11 zugewandte Rand 14 der Spann­ backen 7 beidseits quer zur Mittelebene 25 der Spannbacken 7 verbreitert und bildet dort als Folge dieser Verbreiterung Führungsleisten 16, die in Füh­ rungsnuten 17 des Futterkörpers 1 laufen und dadurch zusammen mit der Mantelfläche 10 die Führung der Spannbacken 7 entlang der Mantelfläche 10 der Konus­ hülse 11 bewerkstelligen.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist eine die Konus­ hülse 11 gegen unerwünschte Verdrehungen sperrende Stellhülse 18 vorgesehen, die sich insbes. bei Bohr­ futtern empfiehlt, die zum Schlag- oder Hammerbohren bestimmt sind. Die Stellhülse 18 ist am Futterkörper 1 axial verschiebbar geführt und durch eine Feder 19 gegen die Konushülse 11 gedrückt. Unter der Kraft dieser Feder 19 steht die Stellhülse 18 mit der Konus­ hülse 11 in einer Sperrverzahnung 20 im Eingriff. Die Sperrverzahnung 20 befindet sich an den sich ge­ genüberliegenden Rändern der Konushülse 11 einer­ seits und der Stellhülse 18 andererseits. Die Stell­ hülse 18 ist am Futterkörper 1 undrehbar gehalten, und zwar durch einen im Futterkörper 1 fest einge­ setzten Stift 21, der in eine Tasche 22 der Stell­ hülse 18 greift und sie dadurch gegen Verdrehungen sichert. Im Ergebnis kann die Konushülse 11 nur am Futterkörper 1 verdreht werden, wenn die Stellhülse 18 gegen die Kraft der Feder 19 axial zurückgedrückt und dadurch aus ihrem Verzahnungseingriff an der Konushülse 11 gelöst wird.

Die Spannbacken 7 besitzen zur Futterachse 8 paralle­ le Backenschneiden 23, die in Drehrichtung des Spann­ futters, normalerweise also in Richtung des in Fig. 2 eingetragenen Pfeiles 24, vor der durch die Futter­ achse 8 gehenden Mittelebene 25 der Spannbacken 7 lie­ gen. Die sich so ergebende, gegenüber der Backenmittel­ ebene 25 asymmetrische Schneidengeometrie hat eine bessere Kraftübertragung in Drehrichtung 24 von den Spannbacken 7 auf den Bohrerschaft 15 zur Folge, so daß die Spannung des Bohrfutters durch Verdrehen der Konushülse 11 allein von Hand schon zur ausreichenden Werkzeugmitnahme ausreicht. Jedoch besteht im Rahmen der Erfindung selbstverständlich auch die Möglichkeit, die Konushülse 11 mit Hilfe eines Bohrfutterschlüssels zu betätigen, so daß höhere Einspannkräfte verwirklicht werden können. Bohrfutter mit Spannschlüsselbetäti­ gung sind vielfach bekannt, so daß sich weitere Er­ läuterungen erübrigen.

Claims (5)

1. Bohrfutter mit einem zum Anschluß an eine Bohr­ spindel eingerichteten Futterkörper (1), einer am Futterkörper (1) drehbar geführten und gegen Axialverschiebungen festgehaltenen Konushülse (11), und mit axial im Bohrfutter abgestützten Spannbacken (7), die zwischen sich eine mit der Futterachse (8) koaxiale Einspannöffnung für den Bohrerschaft (5) bilden und entlang der kegeli­ gen Mantelfläche (10) der Konushülse (11) in radialen Schlitzen (9) verschiebbar geführt sind, so daß sie sich bei axialen Relativver­ stellungen gegenüber der Konushülse (11) auch radial zur Futterachse (8) verstellen und da­ durch den Durchmesser der Einspannöffnung ver­ ändern, dadurch gekennzeichnet, daß sich die radialen Schlitze (9) für die Spannbacken (7) im Futterkörper (1) befinden, daß in der kege­ ligen Mantelfläche (10) der Konushülse (11) ein zur Futterachse (8) koaxiales Spanngewinde (13) vorgesehen ist, das sich über den axialen Verstellbereich der Spannbacken (7) erstreckt, und daß die Spannbacken (7) an ihrem der kege­ ligen Mantelfläche (10) zugewandten Rand (14) eine Verzahnung (15) aufweisen, die zur axialen Abstützung der Spannbacken (7) mit dem Spannge­ winde (13) im Eingriff steht.

2. Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spannbacken (7) unmittelbar gegen die kegelige Mantelfläche (10) der Konushülse (11) abgestützt sind und die Verzahnung (15) sich nur am inneren (bohrspindelseitigen) Teil des Spannbackenrandes (14) befindet.

3. Bohrfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der der kegeligen Mantel­ fläche (10) der Konushülse (11) zugewandte Rand (14) der Spannbacken (7) beidseits quer zur Mit­ telebene (25) der Spannbacken (7) verbreitert ist und dadurch Führungsleisten (16) bildet, die in Führungsnuten (17) des Futterkörpers (1) lau­ fen.

4. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Konushülse (11) gegen unerwünschte Verdrehungen sperrende Stellhülse (18) vorgesehen ist, die am Futter­ körper (1) axial verschiebbar und undrehbar ge­ führt und durch eine Feder (19) gegen die Konus­ hülse (11) gedrückt ist, mit der sie unter der Kraft der Feder (19) in einer Sperrverzahnung (20) im Eingriff steht.

5. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Spannbacken (7) mit zur Futterachse (8) im wesentlichen parallelen Backenschneiden (23) diese in Dreh­ richtung des Spannfutters vor der durch die Futterachse (8) gehenden Mittelebene (25) der Spannbacken (7) liegen.