DE3730638A1 - Gewindebohrer- und schnellwechsel-gewindebohrfutteranordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Gewindebohrer zum Herstellen von Gewindebohrungen und auf Schnellwechsel-Gewindebohr­ futter für solche Gewindebohrer.

Auf dem Fachgebiet der Herstellung von Gewindebohrungen, der Schnellwechsel-Futter oder -spannhülsen für Gewinde­ bohrer sowie der Gewindebohrvorrichtungen und -geräte ist der Entwicklungsstand bereits weit fortgeschritten. Den­ noch besteht ein im folgenden zu erläuternder Bedarf nach Verbesserungen auf diesem Fachgebiet.

Sowohl in der einheimischen als auch in der ausländischen Industrie wird eine große Vielfalt von Gewindebohrvor­ richtungen oder -geräten bzw. -zusatzgeräten angewandt. Insbesondere liegt eine große Vielfalt der Gewindebohrer bezüglich Arten oder Formen, Gewindegrößen (Zollgewinde oder metrische Gewinde), der Gesamtlängen, der Schaft- und Vierkantgrößen entsprechend verschiedenen Normen (US, Britisch und metrisch) vor. Nicht zur Verfügung steht dagegen eine als international standardisierte (genormte) Konstruktion eines Gewindebohrers oder Gewinde­ bohrerrohlings, der sich für verschiedenartige Anforde­ rungen an einen Gewindebohrer anbieten würde. Diesbezüg­ lich besteht somit ein Bedarf, dessen Deckung industriell sehr vorteilhaft wäre.

Derzeit verfügbar sind Schnellwechsel-Gewindebohrfutter oder -spannhülsen zum Einspannen von Gewindebohrern. Der­ artige Futter sind für das schnelle Auswechseln eines Ge­ windebohrers durch einen anderen derselben Größe ausge­ legt, und sie dienen zum Einspannen des Gewindebohrers für den Antrieb in einer bestimmten Maschine, z.B. einer Ständerbohrmaschine oder einer Gewindebohrvorrichtung. Typischerweise wird bei den bisherigen Anordnungen der Schaft des Gewindebohrers im Futter oder in der Spann­ hülse mittels kreisförmig angeordneter Kugeln gehalten, die radial unmittelbar gegen die Zylinderfläche des Ge­ windebohrer-Schafts anpressen. Nachteilig an dieser Kon­ struktion ist, daß die ausübbare Halte- oder Einspann­ kraft begrenzt ist und die Möglichkeit für ein Rutschen oder ungewolltes Herausziehen besteht.

Sehr vorteilhaft wäre es, wenn alle Gewindegrößen, so­ wohl nach US-Norm und Britischer Norm als auch metrischer Norm, an oder aus denselben Rohlingen (blanks) gefertigt werden könnten und alle Gewindebohrer gleiche Gesamt­ längen sowie Schaftdurchmesser und Vierkantgrößen auf­ weisen würden. Dies könnte tatsächlich eine(n) interna­ tionalen Standard oder Norm für CNC- bzw. numerische Rechnersteuerungszwecke darstellen. Die Notwendigkeit für die Realisierung dieser Vorteile, der Grund dafür und die tatsächliche Realisierung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

In bevorzugter, noch zu beschreibender Ausführungsform bezweckt die Erfindung u.a. die Erfüllung der oben ange­ gebenen Notwendigkeit.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Ge­ windebohrers und/oder Gewindebohrerrohlings einer verein­ heitlichten und damit standardisierten Ausgestaltung be­ züglich Länge, Durchmesser und Größe (Abmessungen des Vierkantendes), der sich für eine große Vielfalt von An­ wendungszwecken bezüglich seines Einsatzes, insbesondere bezüglich Gewindeart, Gewindegröße, Spannhülsen oder Futtern und Antrieben dafür eignet, speziell einer Gruppe von auf diese Weise standardisierten Gewindebohrern.

Insbesondere bezweckt die Erfindung die Schaffung eines derartigen Gewindebohrers, der mit einer zur Aufnahme der Kugeln eines Futters oder einer Spannhülse dienenden Ringnut versehen ist, die ihrerseits mit hohem Genauig­ keitsgrad in einem vorbestimmten axialen Abstand von ra­ dialen Schultern am Ende der Antriebsspindel neben oder an den Flachseiten des Vierkantendes angeordnet ist. Hier­ durch wird in vorteilhafter Weise eine formschlüssige Verriegelung (positive lock) zwischen dem Gewindebohrer und dem Futter erzielt; zudem wird dabei der auf den Ge­ windebohrer einwirkende Axialschub (bzw. -druck) von den radialen Schultern an den Seiten des Vierkants und nicht durch die in die Ringnut eintretenden Kugeln selbst aufgenommen.

Im Zuge dieser Aufgabe bezweckt die Erfindung auch die Schaffung eines Futters, das in die Antriebsmaschine oder Gewindebohrvorrichtung eingebaut ist.

Die genannte Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

In bevorzugter Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Gewindebohrer oder Gewindebohrerrohling, der so standardi­ siert ist, daß er sich für eine große Vielfalt von An­ wendungszwecken eignet, oder aber eine vergleichsweise kleine Gruppe von standardisierten Gewindebohrern, die sich für verschiedene Anwendungszwecke eignen, die unter­ schiedliche Längen und/oder Durchmesser des Gewindebohrers erfordern. Typischerweise sind die Gewindebohrer am einen Ende mit einem Vierkant versehen, das in eine Vierkant­ bohrung im Gewindebohrerfutter oder in der -spannhülse oder aber in der Spindel der Antriebsmaschine selbst ein­ setzbar ist. Dabei ist das Vierkantende ebenfalls standar­ disiert, so daß der Gewindebohrer oder die Gewindebohrer­ gruppe vielseitig einsetzbar ist.

Eine weitere Verbesserung bei diesem Gewindebohrer be­ steht darin, daß er mit einer Ringnut für den Eintritt von Kugeln versehen ist. Typischerweise sind Gewinde­ bohrerfutter oder -spannhülsen (adapters) mit einem Satz von Kugeln versehen, die radial gegen die Zylinderfläche des Schafts des Gewindebohrers gedrängt werden, um letzteren in seiner Lage zu halten. Die Ringnut ist zur Aufnahme der radial einwärts verlagerten Kugeln angeordnet, wobei der Formschluß zwischen den Kugeln und der Ringnut ein ungewolltes Herausziehen des Gewindebohrers aus dem Futter während des Gewindebohrvorgangs verhindert.

Der Gewindebohrer bzw. sein zylindrischer Schaft ist am einen Ende (des Schafts) mit einem in eine Vierkantbohrung im Futter oder in der Antriebseinrichtung einsetzbaren Vierkant versehen, das eine oder mehrere flache radiale Schultern im Anschluß an die Flachseiten des Vierkant­ endes festlegt. Entsprechende radiale Schultern sind auch an der Sohle der genannten Vierkantbohrung vorgesehen. Die Axialmittellinie der Ringnut ist gegenüber dieser (diesen) Schulter(n) genau festgelegt. Wenn daher der Gewindebohrer in der Bohrung auf Widerstand stößt, wird der Schub von den Schultern an den Flachseiten der Vier­ kant-Antriebsspindel und den radialen Schultern am Ende der Vierkantbohrung, nicht aber durch die Kugeln aufge­ nommen. Infolgedessen wird der positive Schub beim An­ setzen des Gewindebohrers von den massiven Schultern und nicht von den Kugeln in der Ringnut aufgenommen oder auf­ gefangen.

Auf diese Weise wird eine Verbesserung des Gewindebohrers selbst sowie bezüglich seines Zusammenwirkens mit dem Futter oder Anschluß erzielt.

Die Erfindung sieht auch eine Verbesserung am Gewinde­ bohrer-Futter bzw. -Halter oder -Spannhülse (im folgenden einfach als Futter bezeichnet) vor. Die im Futter ge­ führten Kugeln sind mittels eines axial verschiebbaren Paßstücks radial einwärts verlagerbar. Das Paßstück (fitting) ist dabei durch axial angeordnete Federn vorbe­ lastet. Die Verbesserung besteht nun darin, daß an der Innenseite des Paßstücks, wo dieses die Kugeln zu ihrer Einwärtsverlagerung beaufschlagt, Schlitze vorgesehen sind, die eine Drehung des Paßstücks und der Kugeln um die Achse von Gewindebohrer und Futter verhindern. Dieses Merkmal ist dann von Bedeutung, wenn das Futter in Ver­ bindung mit selbstumkehrenden Gewindebohrvorrichtungen eingesetzt wird, bei denen die Richtungsumkehr schlag­ artig bei Drehzahlen von bis zu 5000/min stattfinden kann.

In abgewandelter Ausgestaltung ist das Futter axial in die Antriebsmaschine oder Gewindebohrvorrichtung einge­ baut, d.h. als Teil der Antriebsspindel ausgebildet.

Erfindungsgemäß werden zahlreiche Vorteile erzielt. Diese umfassen eine Standardisierung einer einzigen Länge für einfache Programmierung (bei numerisch gesteuerten Ma­ schinen) sowie von Schäften eines einzigen Durchmessers für einen Bereich von Gewindebohrungsgrößen nach metrischer Norm und Zoll-Norm und die Möglichkeit eines Schnell­ wechselns ohne Wechsel des Futters, weil der Gewinde­ bohrer unmittelbar in die Spindel der Gewindebohrvorrich­ tung einsetzbar ist und dadurch bessere Konzentrizität und sicherer Formschluß (positive lock) gewährleistet werden, so daß der Gewindebohrer nicht herausfallen oder (ungewollt) herausgezogen werden kann, und auch die Schaffung eines Gewindebohrer-Futters zum Einspannen des Gewindebohrers, das in einem Schnellwechselvorgang an alle vorhandenen Gewindebohreinheiten anpaßbar ist. Ein von der Erfindung Gebrauch machender Hersteller würde zu­ sätzlich eine ganz erhebliche Reduzierung im Lagerbestand von Gewindebohrer-Futtern, die auf Vorrat gehalten wer­ den müssen, erzielen. Dies bedeutet, daß nur drei Standard- Futter für die Aufnahme eines vollen Bereichs (von Ge­ windebohrern) von Null bis 13/16 Zoll bzw. etwa 20,6 mm Durchmesser nötig sind, im Vergleich zu mehr als 100 ver­ schiedenen Futtern, die derzeit für alle weltweit einge­ setzten Schaftdurchmesser benötigt werden. Hieraus folgt, daß ein Gewindebohrer-Hersteller bei Anwendung der inter­ nationalen N/C-Standards mittels eines vergleichsweise einfachen Fertigungsprogramms weltweit neue Märkte er­ schließen kann, d.h. über die eigentliche Leistung des Gewindebohrers hinaus Nutzen ziehen und vom Fertigungs­ standpunkt weiteren Nutzen daraus ziehen könnte, daß bis zu einer bestimmten Stufe im Fertigungsprozeß unter Kosten­ einsparung alle Gewindebohrer-Rohlinge von jeweils gleicher Art sind.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung eines standardisierten Gewinde­ bohrer-Schafts gemäß einer bevorzugten Aus­ führungsform mit beispielhaften Abmessungen,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Körpers eines Gewinde­ bohrer-Futterschafts bzw.-körpers

Fig. 3 eine Stirnseitenansicht des Körpers nach Fig. 2,

Fig. 4 eine die Vierkantbohrung zeigende Stirnansicht des Körpers nach Fig. 2, aus der anderen Rich­ tung gesehen,

Fig. 4A eine Seitenansicht eines Spannrings,

Fig. 5 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnitt­ ansicht eines Teils einer der eine Arretierkugel aufnehmenden Bohrungen,

Fig. 6 eine Schnittansicht eines Federaufnahme-Rings,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein Schnellwechsel- Futter im zusammengesetzten Zustand mit einge­ setztem Gewindebohrer-Schaft nach Fig. 1,

Fig. 8 einen Längsschnitt durch das Schnellwechsel- Futter in seinem für Direktantrieb in die Spindel einer Gewindebohrvorrichtung (tapping attachment) eingebauten Zustand und

Fig. 9 eine auseinandergezogene perspektivische Dar­ stellung von Gewindebohrer und Futter.

Fig. 1 veranschaulicht beispielhaft eine bevorzugte Aus­ führungsform eines standardisierten Gewindebohrer-Rohlings mit einem bis zu einem Punkt 12 am einen Ende reichenden zylindrischen Körper 10, an dessen anderem Ende ein Vier­ kant 14 mit vier Flachseiten angeformt ist.

In einem etwa mittleren Bereich ist eine Ringnut 16 zur Aufnahme von Arretierkugeln vorgesehen. Für dieses bevor­ zugte Ausführungsbeispiel des Schafts sind die Maße in Millimetern nachstehend angegeben, ebenso wie für den Schaftdurchmesser, die Schaftlänge über den eigentlichen Schaftteil hinaus und die axiale Länge des Vierkantendes. Ebenso ist die Länge zwischen der Axialmittellinie der Ringnut 16 und den radialen Schultern am Innenende des Vierkants 14 nachstehend angegeben. Zur Anpassung an eine große Vielfalt von Gewindebohrer-Anwendungsfällen genügen möglicherweise drei Standard-Formen von Rohlingen, die, abgesehen von den jeweiligen Abmessungen, jeweils gleich ausgestaltet sind.

Fig. 2 veranschaulicht eine bevorzugte Ausführungsform des Körpers eines Schnellwechsel-Futters für Gewinde­ bohrer. Das Futter wird zwischen den Gewindebohrer und die Antriebs- oder Gewindebohrvorrichtung bzw. -maschine eingesetzt und ermöglicht einen Schnellwechsel verschie­ dener Gewindebohrer. Das dargestellte Futter ist für eine große Vielfalt von Antriebseinrichtungen und Gewinde­ bohrern einsetzbar.

Der Futter-Körper ist in den Fig. 3 und 4 in Stirnseiten­ ansicht und im zusammengesetzten Zustand in Fig. 7 darge­ stellt.

Das Futter gemäß den Fig. 2 bis 7 umfaßt einen Körper 22 eines zweckmäßigen Durchmessers. Der Körper weist im oberen Ende eine Bohrung 24 eines Durchmessers zur Auf­ nahme des Schafts des Gewindebohrers auf. Unmittelbar unterhalb dieses Endes befindet sich gemäß Fig. 3 eine Ringnut 30 zur Aufnahme eines Sicherungsrings (Fig. 3, 7 und 8).

Unterhalb seiner Oberseite ist der Körper 22 mit drei auf Umfangsabstände von 120° verteilten radialen Bohrungen 32 a-32 c versehen, die sich nicht mit vollem Durchmesser durch die Wand des Körpers 22 hindurch fortsetzen, sondern sich gemäß Fig. 5 an ihren Innenenden bei 34 konisch verjüngen, so daß eine Kugel an einem vollen Durchtritt gehindert wird. In diesem Teil des Körpers 22 befindet sich ferner eine einzige radiale Bohrung oder Ausnehmung 40 für eine kleine Kugel, welche eine Entarretier- oder Ausspann-Hülse an einer Verdrehung hindert.

Gemäß Fig. 2 weist der Körper 22 einen Durchmesser von 11,5 mm auf.

Der Körper 22 weist zwei radial abstehende Nasen 44, 46 auf, die zur Übertragung der Drehbewegung auf das Futter mit Öffnungen oder Nasen (Ansätzen) in der Spindel der Antriebs- oder Gewindebohrvorrichtung zusammenzugreifen vermögen.

Wie erwähnt, ist im unteren Ende des Futter-Körpers 22 eine Vierkantbohrung 50 ausgebildet, welche das Vierkant­ ende 14 des Gewindebohrers gemäß Fig. 1 aufzunehmen ver­ mag.

Fig. 4A veranschaulicht einen positiven oder Zwangs- Spannring 54, der auch in Fig. 7 erscheint und der eine Bohrung 56 sowie eine größere Gegenbohrung 58 aufweist, wobei die Bohrung 56 einen solchen Durchmesser besitzt, daß sie die Außenseite des Körpers 22 zu umfassen vermag. Der Spannring 54 ist mit einem nach unten abstehenden Kragen 62 versehen, der eine Bohrung einer solchen Größe aufweist, daß sie über die Außenseite von drei Kugeln hinweg aufschiebbar ist, d.h. die Kugeln, die in die er­ wähnten radialen Bohrungen 32 a-32 c eingesetzt sind (vgl. Fig. 7). An der Innenseite des Kragens 62 sind durch um 120° voneinander beabstandete Rippen gebildete axiale Schlitze ausgebildet, in welche die Kugeln einzu­ treten vermögen, um den Spannring an einer Drehung gegen­ über dem Körper 22 und den Kugeln zu hindern. An den oberen Enden der lotrechten Schlitze befinden sich leicht geneigte Auflaufflächen, so daß bei der Aufwärtsverschie­ bung des Kragens des Zwangs-Spannrings die Kugeln nach innen in die Ringnut 16 des Gewindebohrers hinein ge­ drängt werden, um letzteren sicher in seiner Lage zu hal­ ten; bei einer Verschiebung des Spannrings gegen die Federn wird der die Kugeln beaufschlagende Druck aufge­ hoben.

Fig. 6 veranschaulicht einen Federaufnahme-Ring 70 mit einer dem Außendurchmesser des Körpers 22 angepaßten Bohrung 72 und einer Gegenbohrung 74 zur Aufnahme des Kragens 62 des Spannrings bei dessen Abwärtsbewegung in den Ring 70. Der Federaufnahme-Ring 70 weist drei auf Abstände von 120° verteilte Teil-Bohrungen oder Ausnehmungen auf, von denen eine bei 80 in Fig. 7 dargestellt ist und die jeweils eine Vorbelastungs-Feder 82 aufnehmen.

Bei der beschriebenen Anordnung kann der Zwangs-Spann­ ring 54 nach unten in den Feder(aufnahme-)Ring 70 hinein­ gedrängt werden, so daß die lotrechten Rippen bzw. Schlitze in der Innenseite des Kragens 62 des Spannrings die Kugeln aus der Ringnut 16 im Gewindebohrer austreten lassen und damit letzteren entriegeln. Normalerweise werden die Kugeln zum Arretieren des Gewindebohrers in seiner Ein­ spannstellung in der Ringnut 16 gehalten.

Wenn der Gewindebohrer oder Rohling in die betreffende Bohrung eingesetzt ist, treten ersichtlicherweise die drei Kugeln in den Bohrungen 32 a-32 c in die Ringnut 16 ein, um den Gewindebohrer in seiner Stellung festzuhalten. Wenn der Zwangs-Spannring 54 axial gegen die Federn ver­ schoben wird, wird der die Kugeln beaufschlagende radiale Druck aufgehoben, so daß sich die Kugeln nach außen ver­ schieben können und damit den Gewindebohrer freigeben.

Wesentlich bei dieser Anordnung ist folgendes: Wenn der Gewindebohrer (in das Futter) eingesetzt ist, gelangen Vierkantendes 14 in Anlage gegen die radialen Schultern am Innenende der Vierkantbohrung 20 im Ende des Körpers 22. Wie erwähnt, ist die Axialmittellinie der Ringnut 16 mit Ende des Vierkantteils des Gewindebohrers und auch rela­ tiv zu den radialen Schultern am Innenende der Vierkant­ bohrung im Körper 22 festgelegt.

Die Festlegung oder Positionierung der Ringnut 16 ist kritisch. Wenn nämlich die Spitze des Gewindebohrers an der mit Gewinde zu versehenden Bohrung an­ greift, tritt ein Axialschub (oder Gegendruck) auf, der von den Schultern am Innenende der Vierkantbohrung im Körper 22 und den radialen Schultern am Innenende des Vierkantendes des Gewindebohrerschafts und nicht von den Kugeln selbst aufgenommen wird. Dieser Axialschub (end thrust) kann manchmal ziemlich groß sein, speziell dann, wenn der Gewindebohrer stumpf wird. Je stumpfer der Gewindebohrer wird, desto größer ist der für das Einlaufen­ lassen des Gewindebohrers in die Bohrung erforderliche Axialschub. Dieser Axialschub kann dabei zu groß werden, um von den Kugeln und der Ringnut aufgenommen werden zu können; dies bedeutet, daß dann die sich am Radius der Ringnut abstützenden Kugeln nach außen gegen das diese Kugeln in ihrer Lage haltende Element herausgedrückt werden würden. Dieser Axialschub (oder -druck) kann dabei so groß sein, daß der die Kugeln in ihrer Lage haltende Spannring verformt wird oder im ungünstigsten Fall sogar bricht. Außerdem muß sich die Ringnut in einer Position befinden, in welcher die Wirkung der Kugeln in einer (einem) Normal- oder Standard-Gewindebohrerspannhülse oder -futter nicht behindert wird, bei der (dem) die Kugeln an der glatten Schaft-Zylinderfläche des Gewinde­ bohrers zum Einspannen desselben angreifen. Vorzugsweise befindet sich daher die Ringnut 16 im Gewindebohrer­ schaft unterhalb des Punktes, an welchem die Kugeln eines Standard-Gewindebohrerfutters mit dem glatten (nutfreien) Schaft in Berührung gelangen. Dieses Merkmal ermöglicht den Einsatz des CNC-Gewindebohrers bei einem beliebigen bestehenden Gewindebohrer-Einspannsystem sowie bei dafür ausgelegten Spannfuttern (adapters) o.dgl.

Die Erfindung bietet damit u.a. die folgenden Vorteile:

Es ist eine optimale Länge des Gewindebohrers für seinen gesamten Einsatz- oder Leistungsbereich vorgesehen, und zwar unter Berücksichtigung sowohl metrischer Gewinde als auch Zollgewinde. Diese standardisierte Länge verein­ facht die (NC-)Programmierung. Ebenfalls unter Berück­ sichtigung des Leistungsbereichs sind zudem ein optimaler Schaftdurchmesser und optimale Vierkantabmessungen vorge­ sehen. Weiterhin ist dabei eine optimale Lage für die im Gewindebohrer ausgebildete Ringnut vorgesehen, die sich in einer solchen Lage befindet, daß sie wirksam mit der verbesserten Schnellwechselspindel der Gewindebohrvor­ richtung oder des Gewindebohrerantriebs oder dem be­ schriebenen, bevorzugten Gewindebohrer-Futter, das mit allen vorhandenen Schnellwechsel-Gewindebohrvorrichtungen oder Gewindebohrerantrieben kompatibel ist, zusammenzu­ wirken vermag. Die Anordnung der Ringnut verhindert nicht die Verwendung des Gewindebohrers in beliebigen herkömm­ lichen Gewindebohrer-Einspannvorrichtungen.

Bezüglich des standardisierten Gewindebohrerrohlings (blank) ist eine bevorzugte beispielhafte Form für einen (Größen-)Bereich in Fig. 1 dargestellt, nämlich für einen Gewindebohrer(größen)bereich von 0-5/16 Zoll (etwa 7,9 mm). Im (Durchmesser-)Bereich von 1/4-9/16 Zoll oder etwa 6-14 mm sollten die Gesamtlänge bei dieser beispielhaften Ausgestaltung 80 mm und die Schaftlänge 40 mm oder mehr betragen. Im Leistungs- bzw. Durchmesser­ bereich von 1/2-13/16 Zoll oder etwa 12-20 mm sollten dabei die Gesamtlänge des Gewindebohrers 100 mm und die Schaftlänge 50 mm oder mehr betragen. Die betreffenden Schaftdurchmesser und Vierkantweiten sollten dabei 6 mm× 4,9 mm, 10 mm×8 mm bzw. 16 mm×12 mm betragen. Die an­ gegebenen Abmessungen stehen beispielhaft für eine Gruppe von drei derartigen standardisierten Gewindebohrern, die für eine große Vielfalt von Anwendungsfällen bezüglich Leistung (capacity) und vorzusehenden Gewindegrößen ver­ wendbar sind; dabei können Gewinde sowohl nach US-Norm und Britischer Norm als auch nach metrischer Norm an gleichartigen Rohlingen angeformt werden, die jeweils gleiche Gesamtlänge sowie Schaftdurchmesser und Vierkant­ weiten aufweisen. Auf diese Weise kann ein internationaler Standard für numerische Rechnersteuerungszwecke (CNC- Zwecke) aufgestellt werden.

Die erfindungsgemäß erzielbaren Vorteile sind u.a. folgende: Eine einzige (Gesamt-)Länge für einfache Programmierung; ein einziger Schaftdurchmesser für einen Bereich ver­ schiedener Gewindebohrergrößen, sowohl mit metrischem Gewinde als auch mit Zollgewinde; Schnellwechselmöglich­ keit ohne Futter oder Anpaßstück, weil der Gewindebohrer unmittelbar in die Spindel der Gewindebohrvorrichtung einsetzbar ist, wodurch bessere Konzentrizität und zwangs­ weise (formschlüssige) Arretierung gewährleistet werden und der Gewindebohrer nicht ungewollt herausgezogen wer­ den kann; für das Einspannen des Gewindebohrers ist ein Futter (oder Spannstück) vorgesehen, das mit Schnell­ wechselmöglichkeit an alle vorhandenen Gewindebohrvor­ richtungen anpaßbar ist; einem das beschriebene System anwendenden Hersteller wird zudem eine erhebliche Redu­ zierung des Lagerbestands an Gewindebohrer-Futtern, die derzeit auf Lager gehalten werden müssen, geboten, da - wie erwähnt - nur drei standardisierte Größen für den vollen Bereich von 0-13/16 Zoll (0-20 mm) und deren metrische Aquivalente nötig sind, was im Gegensatz zu den möglicherweise 200 verschiedenen Größen steht, die für die Berücksichtigung aller derzeit weltweit im Gebrauch stehenden Schaftstandards erforderlich sind.

Fig. 8 veranschaulicht eine abgewandelte Ausführungsform, bei welcher kein getrenntes Futter vorgesehen, sondern vielmehr die Futterkonstruktion unmittelbar in die Spindel einer Antriebs- oder Gewindebohrmaschine eingebaut ist.

Den Teilen bei der vorher beschriebenen Ausführungsform entsprechende Teile sind dabei mit denselben Bezugs­ ziffern wie vorher bezeichnet; etwas unterschiedliche Teile sind mit denselben Bezugsziffern wie vorher, zu­ züglich eines Indexstrichs bezeichnet, während zusätzliche Teile eigene Bezugsziffern tragen.

Gemäß Fig. 8 weist die Spindel 81 einer Antriebs- oder Gewindebohrvorrichtung eine Bohrung 82 einer Größe zur Aufnahme eines Futter-Körpers 22 auf, der ähnlich aufge­ baut ist wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform. Am oberen Ende der Spindel 81 ist ein radial abstehender Flansch 84 angeformt. Ein Arretierfeder-Ring 70′ ähnelt dem vorher beschriebenen Federaufnahme-Ring 70 und weist ebenfalls drei auf gleiche Winkelabstände verteilte Aus­ nehmungen zur Aufnahme von drei Vorbelastungs-Federn, von denen eine bei 82 dargestellt ist, auf.

Der Feder-Ring 70′ sitzt auf dem Flansch 84 der Spindel 81 auf. Der Spannring 54 ist ähnlich ausgebildet wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform und wirkt auf ähnliche Weise.

Ein Haltering 88 weist eine Bohrung 90 eines für die Auf­ nahme des Flansches 84 geeigneten Durchmessers auf. An seinem oberen Ende befindet sich ein nach innen gerichteter Flansch 86. Eine Bohrung 88 a ist an den Außendurchmesser des Oberteils des Körpers 22 angepaßt. Der Flansch 86 übergreift den Feder-Ring 70′. Der untere Teil des Halte­ rings 88 erstreckt sich unter den Flansch 84 an der Spindel 81 hinaus und ist mittels eines Sprengrings 94 festgelegt.

Die Anordnung nach Fig. 8 ist unmittelbar in die Antriebs- oder Gewindebohrvorrichtung eingebaut, so daß kein ge­ trenntes Futter (oder Spannstück) benötigt wird. Mit dieser Anordnung kann ein Werkzeug-Schnellwechsel in allen den Fällen erreicht werden, für die anderenfalls ein Schnellwechsel-Futter der vorher beschriebenen Art ange­ wandt werden würde.

Claims (13)

1. Gewindebohrer- und Schnellwechsel-Gewindebohrfutter­ anordnung aus einem Gewindebohrer und einem Gewinde­ bohrer-Futter (oder einer -Spannhülse) zum Einspannen des Gewindebohrers in Form eines zylindrischen Körpers mit einer vorbestimmten standardisierten Länge und einem vorbestimmten standardisierten Durchmesser sowie einem Vierkantende, das in eine Vierkantbohrung im Futter einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Endteil des Gewindebohrers anschließend an die Flach­ seiten des Vierkantendes eine radiale Schulter ange­ formt ist, die Vierkantbohrung im Futter an ihrem Ende anschließend an die Flachseiten der Vierkantbohrung eine radiale Schulter festlegt, das Futter ein gegen­ über dem Futter-Körper axial verschiebbares zylindrisches Paßstück (fitting), das Paßstück in Axialrichtung vor­ belastende Federmittel und eine Anzahl von mit dem Paßstück in Eingriff bringbaren Kugeln, die mittels des Paßstücks in einer Radialrichtung verlagerbar sind, aufweist, der Gewindebohrer eine Ringnut auf­ weist, in welche die Kugeln zum Festhalten oder Ver­ spannen des Gewindebohrers in seiner (Einsetz-)Stel­ lung einzutreten vermögen, und die Axialmittellinie der Ringnut in einem genau vorherbestimmten Abstand von der Schulter am Endteil des Gewindebohrers ange­ ordnet ist, so daß ein(e) auf den Gewindebohrer ausge­ übte(r) axiale(r) Schub(kraft) von dieser Schulter und der Schulter am Ende der Vierkantbohrung und nicht von den Kugeln selbst aufgenommen wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Paßstück in seiner Innenseite Schlitze aufweist, in welche die Kugeln einzutreten vermögen, so daß das Paßstück zwar die Kugeln zu verlagern vermag, an einer Drehung relativ zu den Kugeln jedoch gehindert ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Futter neben dem Paßstück einen kreisförmigen Teil aufweist, der als Federaufnahme für die Federmittel ausgebildet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Futter für den Einbau in eine Antriebs- oder Ge­ windebohrvorrichtung ausgebildet ist, die ihrerseits einen Teil mit einer Bohrung zur Aufnahme des Futter- Körpers aufweist, wobei dieser Teil radial abstehen­ de Mitnehmernasen aufweist, und das Futter einen um die Federaufnahme herum aufgepaßten kreisförmigen Teil mit Mitnehmernasen, die mit den Mitnehmernasen des erstgenannten Teils in Eingriff bringbar sind, auf­ weist.

5. Gewindebohrer-Rohling mit einem Schaft, der durch Aus­ bildung eines Gewindes in ihm in einen fertigen Gewinde­ bohrer überführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft eine vorbestimmte Länge und einen vorbe­ stimmten Durchmesser aufweist und am einen Ende mit einem Vierkant einer vorbestimmten Größe versehen ist, am Innenende des Vierkants eine radiale Schulter fest­ gelegt ist, der Schaft mit einer Ringnut zur Aufnahme von Arretier-Kugeln versehen ist und die Axialmittel­ linie der Ringnut genau in einem vorbestimmten Axial­ abstand von der radialen Schulter angeordnet ist.

6. Rohling nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut in einem Abstand von dem Bereich am Schaft angeordnet ist, an den sich normalerweise Einspann- oder Arretier-Kugeln von Standard-Gewindebohrerfuttern (oder -spannstücken) anlegen würden.

7. Rohling nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand 15 mm beträgt.

8. Rohling nach Anspruch 5 in einem Satz von drei Ge­ windebohrer-Rohlingen, dadurch gekennzeichnet, daß der Satz einen zweiten Gewindebohrer-Rohling einer zweiten vorbestimmten Länge und eines zweiten vorbe­ stimmten Durchmessers mit einem am einen Ende ange­ formten Vierkant einer zweiten vorbestimmten Größe und einer am einen Ende des Vierkants festgelegten radialen Schulter, wobei sein Schaft mit einer zur Aufnahme von Kugeln dienenden Ringnut versehen ist, deren Axialmittellinie genau in einem vorbestimmten axialen Abstand von der radialen Schulter angeordnet ist, und einen dritten Rohling einer dritten vorbe­ stimmten Länge und eines dritten vorbestimmten Durch­ messers mit einem am einen Ende angeformten Vierkant einer vorbestimmten Größe und einer am einen Ende des Vierkants festgelegten radialen Schulter umfaßt, wobei der Schaft dieses Rohling eine zur Aufnahme von Kugeln dienende Ringnut aufweist, deren Axialmittellinie genau in einem vorbestimmten axialen Abstand von der radialen Schulter angeordnet ist.

9. Rohling nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er an einen Größenbereich eines Durchmessers von prak­ tisch 0-5/16 Zoll (0 bis etwa 8 mm) angepaßt ist und der Schaft einen Durchmesser von z.B. 6 mm, ein Vier­ kantende einer Weite von z.B. 4,9 mm und eine Gesamt­ länge von z.B. 60 nm aufweist.

10. Rohling nach Anspruch 9 als Teil eines Satzes von Ge­ windebohrer-Rohlingen für drei Größenbereiche (capacity ranges), dadurch gekennzeichnet, daß der Satz einen zweiten Rohling für einen Größenbereich von praktisch 1/4-9/16 Zoll (etwa 6-20 mm) mit einem Schaft eines Durchmessers von z.B. 10 mm, einem Vierkantende einer Weite von z.B. 8 mm und einer Gesamtlänge von z.B. 80 mm sowie einen dritten Rohling für einen Größen­ bereich von praktisch 1/2-13/16 Zoll (etwa 12- 20 mm) mit einem Schaft eines Durchmessers von z.B. 16 mm, einem Vierkantende einer Weite von z.B. 12 mm und einer Gesamtlänge von z.B. 100 mm umfaßt.

11. Gewindebohrer-Rohling zur Herstellung eines fertigen Gewindebohrers durch Ausbildung eines Gewindes an ihm, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling einen Schaft einer vorbestimmten Länge aufweist und einen vorbe­ stimmten Durchmesser sowie eine (vorbestimmte) Gesamt­ länge besitzt und an seinem Ende mit einem Vierkant versehen ist, an dessen Ende eine radiale Schulter festgelegt ist, und daß der Rohling für die Fertigung einer großen Vielfalt von Gewindebohrern mit Gewinde­ größen nach US-Norm, Britischer Norm und metrischer Norm, die jeweils gleiche Gesamtlänge, Schaftlänge und Vierkantende-Weite aufweisen, geeignet ist.

12. Rohling nach Anspruch 11 in einem Satz von Gewinde­ bohrer-Rohlingen, welcher den Rohling nach Anspruch 11 als ersten Rohling des Satzes enthält, gekennzeichnet durch einen zweiten Rohling einer anderen vorbestimmten Länge und eines anderen vorbestimmten Durchmessers mit einem am einen Ende angeformten Vierkant einer zweiten Weite und einer am Innenende des Vierkants festgelegten radialen Schulter sowie einen dritten Gewindebohrer-Rohling noch einer anderen vorbestimmten Länge und noch eines anderen vorbestimmten Durchmessers mit einem am einen Ende angeformten Vierkant einer dritten Weite und einer am Innenende des Vierkants festgelegten radialen Schulter.

13. Rohling-Satz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Satz aus drei Gewindebohrer-Rohlingen für die Fertigung von Gewindebohrern in drei Größenbereichen (capacity ranges) vorgesehen ist, umfassend einen ersten Bereich von 0-5/16 Zoll bzw. 1-8 mm Durch­ messer, 60 mm Gesamtlänge und 30 mm Schaftlänge oder mehr, einen zweiten Bereich von 1/4-9/16 Zoll bzw. 6-14 mm Durchmesser, 80 mm Gesamtlänge und 40 mm Schaftlänge sowie einen dritten Bereich von 1/2- 13/16 Zoll bzw. 12-20 mm, 100 mm Gesamtlänge und 50 mm Schaftlänge, wobei die jeweiligen Schaftdurch­ messer und Vierkantweiten der drei Rohlinge jeweils 6 mm×4,9 mm, 10 mm×8 mm bzw. 16 mm×12 mm be­ tragen.