DE4107864A1 - Schnellwechseleinsatz, insbesondere fuer gewindebohrer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schnellwechseleinsatz, insbesondere für Gewindebohrer, an deren Endteil an­ schließend an die Flachseiten des Vierkants eine radiale Schulter angeformt ist, die an einer Gegenschulter am Ende der Vierkantbohrung des Einsatzes anliegt, sowie mit einer Ringnut, in welche ein am Einsatz verstellbar gelagertes Arretierglied lösbar eingreift.

Derartige Schnellwechseleinsätze, die beispielsweise zur Verbindung von unterschiedlichen Gewindebohrern mit einer bestimmten Maschine, z. B. einer Ständerbohrmaschine oder einer Gewindebohrvorrichtung dienen, sind bisher meist in der Form ausgebildet worden, daß der Schaft des Gewindeboh­ rers im Einsatz mittels kreisförmig angeordneter Kugeln ge­ halten ist, die radial unmittelbar gegen die Zylinderfläche des Gewindebohrerschafts anpressen. Nachteilig war bei die­ sen Konstruktionen stets, daß die ausgeübte Halte- oder Einspannkraft begrenzt ist und die Möglichkeit für ein Rut­ schen oder ungewolltes Herausziehen besteht.

Um dies zu vermeiden, ist auch bereits ein Einsatz der ein­ gangs genannten Art vorgeschlagen worden, wobei als Arre­ tierglied in die Ringnut eingreifbare Kugeln vorgesehen sind, die durch ein axial gegen eine Federkraft verschieb­ bares zylindrisches Paßstück in Eingriffstellung gehalten sind (Deutsche Offenlegungsschrift DE 37 30 638 A1). Zum Lösem der Arretierkugel wird das Paßstück gegen die Feder­ kraft axial verschoben, so daß die Kugel nach außen in eine entsprechende Erweiterung des Paßstücks ausweichen können, um auf diese Weise die Ringnut des Gewindebohrers oder ei­ nes ähnlichen zu halternden Arbeitsmittels freizugeben, so daß er problemlos aus der Aufnahmebohrung des Einsatzes herausgezogen werden kann. Diese Anordnung ist zwar wesent­ lich sicherer als die genannte direkte, nur kraftschlüssige Verspannung des Gewindebohrers durch derartige Arretierku­ geln, bedeutet jedoch immer noch einen recht erheblichen konstruktiven Aufwand.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schnellwechseleinsatz der eingangs genannten Art so auszu­ gestalten, daß er bei vereinfachtem Aufbau eine sichere Ar­ retierung des Gewindebohrers und ein ebenso problemloses Auswechseln ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Arretierglied ein um eine zur Achse der Aufnahme­ bohrung des Einsatzes versetzte Drehachse schwenkbares Kne­ belglied ist.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Arretierglieds als Kne­ belglied läßt sich erheblich einfacher realisieren als die genannte Ausbildung nach der Offenlegungsschrift DE 37 30 638. Beispielsweise wäre es ja lediglich erforder­ lich, das Knebelglied als eine einfache Scheibe auszubil­ den, die in die Ringnut eingeschwenkt wird, wobei mit be­ sonderem Vorteil hierbei die Ringnut selbstverständlich eine kantig ausgestochene Ringnut ist und nicht eine kalot­ tenförmige Ringnut, wie sie in Verbindung mit den Arretier­ kugeln der genannten Offenlegungsschrift verwendet wird.

Mit ganz besondere Vorteil soll aber das Knebelglied eine stirnseitig am Schnellwechseleinsatz gelagerte Exzenter­ scheibe sein, deren Innenrand beim Drehen der Exzenter­ scheibe zwischen einer Freigabe- und einer Eingriffstellung in die in der Stirnebene liegende Ringnut verschwenkbar ist.

Hierzu ist in einer besonders zweckmäßigen und einfachen Ausbildungsform der Erfindung weiter vorgesehen, daß die Innenausnehmung der Exzenterscheibe eine exzentrisch zu de­ ren Drehachse angeordnete Kreisausnehmung ist, deren Durch­ messer größer oder gleich dem Durchmesser der Innen­ ausnehmung ist, wobei die Drehachse der Exzenterscheibe mittig zwischen dem Mittelpunkt der Innenausnehmung in de­ ren Arretierstellung und der Achse der Aufnahmebohrung liegt. Geht man dabei von der zweckmäßigsten Ausgestaltung aus, bei der die vorstehend genannten beiden Durchmesser gleich groß sind, so ist in der Freigabestellung die kreis­ förmige Innenausnehmung der Exzenterscheibe exakt fluchtend zur Aufnahmebohrung des Einsatzes ausgerichtet, so daß der Gewindebohrer genauso eingesteckt werden kann, als wäre die Exzenterscheibe überhaupt nicht vorhanden. Verdreht man dann die Exzenterscheibe, so tritt der Innenrand der Innen­ ausnehmung immer mehr in die Ringnut ein, bis er nach einer 180°-Umdrehung seine maximale Eindringtiefe erreicht hat.

Geht man dabei von einer Bemessung der Art aus, daß die Tiefe der Ringnut des Gewindebohrers dem Versatz der Achsen der Aufnahmebohrung und der Innenausnehmung der Exzenter­ scheibe entspricht, so ist der Innenrand der Innenausneh­ mung der Exzenterscheibe an seiner Eindringstelle dann ge­ nau um die Tiefe der Ringnut eingedrungen und liegt somit an einer Stelle an deren Boden an.

Zur exzentrischen drehbaren Lagerung der Exzenterscheibe ist bevorzugt eine Konstruktion vorgesehen, bei der die Ex­ zenterscheibe einen an einer Umfangsringfläche des Ein­ satzes drehbar gelagerten äußeren Ringrand aufweist, was schließlich in Weiterbildung der Erfindung besonders ein­ fach dadurch realisiert sein kann, daß ein in eine Innen­ ringnut des Ringrandes eingreifender Sprengring eine Schul­ ter der Umfangsringfläche hintergreift.

Schließlich liegt es auch noch im Rahmen der Erfindung, zwischen Schnellwechseleinsatz und Exzenterscheibe Rasten und Gegenrasten in der Freigabe- bzw. maximalen Arretier­ stellung vorzusehen, die, bevorzugt als federnde Kugelra­ sten ausgebildet, ein einfaches Feststellen der beiden ge­ gensätzlichen Betriebsstellungen ermöglichen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Aus­ führungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungs­ gemäßen Schnellwechseleinsatz,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Endabschnitts eines Gewindebohrers mit der zur Abzugsarretie­ rung dienenden Ringnut,

Fig. 3 eine Aufsicht auf den Schnellwechseleinsatz nach Fig. 1 in Richtung des Pfeils III in der Arretierstellung der Arretierscheibe,

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Aufsicht in der Freigabestellung der Arretierscheibe, und

Fig. 5 und 6 den Fig. 3 bzw. 4 entsprechende ver­ größerte schematische Darstellungen der Po­ sitionierung der Exzenterscheibe mit ihrer Innenausnehmung relativ zur Aufnahmebohrung des Einsatzes.

Der in Fig. 1 gezeigte Einsatz 1 umfaßtt eine Futterhülse 2 mit einer Nut 3, die zur Schnellverankerung in einer Stän­ derbohrmaschine od.dgl. dient. Der Einsatz ist mit einer zylindrischen Innenbohrung 4 entsprechend dem Außendurch­ messer eines Gewindebohrers 5 versehen, der am Ende einen Vierkant 6 aufweist, dem eine entsprechende Vierkantbohrung 7a des Einsatzes zugeordnet ist. Anschließend an die Flach­ seiten des Vierkants 6 ist eine Schulter 7b des Gewindeboh­ rers vorgesehen, die an einer Gegenschulter 8 am Ende der Vierkantbohrung 7a des Einsatzes anliegt.

Um den Gewindebohrer in dieser Einsatzstellung zu sichern und ein Herausziehen zu verhindern, ist in an sich bekann­ ter Weise eine Ringnut 9 des Gewindebohrerschafts vorgese­ hen, wobei erfindungsgemäß diese Ringnut 9 mit rechtwinklig eingestochenen Seitenwänden 10, 11 versehen ist. Diese Ringnut ist so angeordnet, daß sie genau vor der Stirnflä­ che 30 des Einsatzes 1 liegt, wenn die Schulter 7b an der Gegenschulter 8 anliegt. Zur Arretierung dient eine Arre­ tierscheibe 31, welche mit einem äußeren Ringrand 12 verse­ hen ist, der auf der Innenseite eine Innenringnut 13 auf­ weist. In diese Innenringnut 13 greift ein Sprengring 14 ein, der in der in Fig. 1 gezeigten Aufsetzstellung eine Schulter 15 des Einsatzes hintergreift, die im Anschluß an eine Umfangsringfläche 16 liegt, an welcher der Ringrand 12 mit seiner Innenseite gleitend anliegt und somit drehge­ führt ist.

Die Exzenterscheibe 31 ist mit einer exzentrisch zu ihrer Drehachse 17 angeordneten ringförmigen Innenausnehmung 18 mit dem Mittelpunkt 32 versehen, deren Durchmesser im dar­ gestellten Ausführungsbeispiel exakt dem Durchmesser der Aufnahmebohrung 4 und damit auch des Schafts des Gewinde­ bohrers 5 entspricht. Die Drehachse 17 der Exzenterscheibe liegt genau, wie man in Fig. 1 erkennen kann, in der Mitte zwischen dem Mittelpunkt 32 und der gemeinsamen Achse 19 der Aufnahmebohrung 4 und des Gewindebohrers 5 versetzt. Dies bedeutet, daß in einer Endstellung (Fig. 4 und 6) die Innenausnehmung 18 der Exzenterscheibe 31 exakt mit der Aufnahmebohrung fluchtet, so daß in dieser Stellung der Ge­ windebohrer 5 einfach in die Aufnahmebohrung 4 eingesteckt bzw. aus ihr herausgezogen werden kann. Verdreht man dage­ gen die Exzenterscheibe 31 um 180° (Fig. 3 und 5), so dringt der Innenrand 20 der Innenausnehmung 18 auf einer Seite um das Maß der Einstechtiefe der Ringnut 9 in diese ein (in Fig. 1 auf der rechten Seite) und arretiert somit den eingesteckten Gewindebohrer formschlüssig gegen ein Herausziehen aus der Aufnahmebohrung 4. Um dem Benutzer sehr einfach klarzumachen, welches die Freigabe- und wel­ ches die Arretierstellung ist, ist eine zusätzliche Arre­ tierkugel 21 in einer Axialbohrung des Einsatzes gelagert, welche in zwei um 180° versetzte Rasten 22 bzw. 23 auf der Innenseite der Exzenterscheibe einrasten kann. Die Kugel steht dabei unter der Wirkung einer nur angedeuteten Arretierfeder 24. Die Ausnehmung 22 entspricht dabei der Arretierstellung der Arretierscheibe, während bei einer Um­ drehung um 180°, so daß die Kugel 21 in die Arretierausneh­ mung 23 einrastet, die in den Fig. 4 und 6 dargestellte Freigabestellung gegeben ist, in der der Gewindebohrer 5 aus der Aufnahmebohrung 4 entnommen bzw. einfach in diese eingesetzt werden kann. Durch eine leicht fühlbare Überwin­ dung der Federkraft, mit der die Rastkugel 21 in die Ausnehmungen 22, 23 eingedrückt wird, ergibt sich die Mög­ lichkeit der Verstellung der Exzenterscheibe aus den beiden Endstellungen, die aber wegen dieser kraftschlüssigen Ver­ bindung über die Rastkugel sehr leicht ertastet und erkannt werden kann.

Claims (8)

1. Schnellwechseleinsatz, insbesondere für Gewindeboh­ rer, an deren Endteil anschließend an die Flachseiten des Vierkants eine radiale Schulter angeformt ist, die an einer Gegenschulter am Ende der Vierkantboh­ rung des Einsatzes anliegt, sowie mit einer Ringnut, in welche ein am Einsatz verstellbar gelagertes Arre­ tierglied lösbar eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierglied ein um eine zur Achse (19) der Aufnahmebohrung (4) des Einsatzes (1) versetzte Drehachse (17) schwenkbares Knebelglied ist.

2. Schnellwechseleinsatz nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Knebelglied eine stirnseitig am Schnellwechseleinsatz (1) gelagerte Exzenterscheibe (31) ist, deren Innenrand (20) beim Drehen der Exzen­ terscheibe (31) zwischen einer Freigabe- und einer Eingriffstellung in die in der Stirnebene (30) lie­ genden Ringnut (9) verschwenkbar ist.

3. Schnellwechseleinsatz nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Innenausnehmung (18) der Exzen­ terscheibe (31) eine exzentrisch zu deren Drehachse (17) angeordnete Kreisausnehmung ist, deren Durchmes­ ser größer oder gleich dem Durchmesser der Innenaus­ nehmung (4) ist, wobei die Drehachse (17) der Exzen­ terscheibe (31) mittig zwischen dem Mittelpunkt (32) der Innenausnehmung (18) in deren Arretierstellung und der Achse (19) der Aufnahmebohrung (4) liegt.

4. Schnellwechseleinsatz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterscheibe (31) einen an einer Umfangsringfläche (16) des Einsatzes (1) dreh­ bar gelagerten äußeren Ringrand (12) aufweist.

5. Schnellwechseleinsatz nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein in eine Innenringnut (13) des Ringrandes (12) eingreifender Sprengring (14) eine Schulter (15) der Umfangsringfläche (16) hinter­ greift.

6. Schnellwechseleinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ringnut (9) des Gewindebohrers od.dgl. dem Versatz der Achsen (19, 32) entspricht.

7. Schnellwechseleinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch lösbare Rasten und Gegenra­ sten (21, 22, 23) zur Halterung der Exzenterscheibe (31) in ihren Endstellungen.

8. Schnellwechseleinsatz nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in einer axialen Bohrung eine in um 180° versetzte Rastvertiefungen (22, 23) auf der In­ nenseite der Exzenterscheibe (31) einrastbare Rastku­ gel (21) gelagert ist.