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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bohrfutter zur Benutzung
mit elektrischen oder pneumatischen Antrieben und, genauer gesagt,
auf ein Futter mit einem Hülsenteil,
welches manuell betreibbar oder selbstspannend ist und die Einspannkraft
erhöht.
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Ein
Bohrfutter nach dem Stand der Technik, wie in 1 dargestellt, besteht hauptsächlich aus einem
Körper
zur Aufnahme einer Spindel, wobei das Körperäußere ein einstellbares und
ein klemmendes Abdeckgehäuse
besitzt und wobei der Körper
mehrere Backenteile besitzt, die in dem Körperteil angeordnet sind, wobei
eine Drehung des verstellbaren Abdeckgehäuses das Ausstrecken oder Einziehen
der Backenteile steuert, die den Bohrer spannen oder loslassen.
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Der
Benutzer eines Bohrfutters nach dem Stand der Technik muß das verstellbare
Abdeckgehäuse
mit einer Hand drehen, während
er den Bohrer in den Backenteilen hält, bis der Bohrer in Stellung verspannt
ist. Dies ist nicht nur ungünstig
zu handhaben, da die begrenzte Fläche, die auf dem verstellbaren
Abdeckgehäuse
zur Verfügung
steht, es oft erschwert, zu bestimmen, ob genug Spannkraft zwischen
dem Bohrer und den Backenteilen angelegt worden ist. Wenn die Spannkraft
um den Bohrer nicht ausreichend ist, muß die Maschine abgeschaltet
werden und das verstellbare Abdeckgehäuse per Hand zum Befestigen
des Bohrers gedreht werden. Neben dieser unpraktischen Handhabung
kann das verstellbare Abdeckgehäuse
und das Spannabdeckgehäuse zusätzlich noch
in Bewegung sein und ein Verletzungsrisiko des Benutzers darstellen.
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Ein
Selbstspannfutter gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 ist bereits in der Druckschrift
DE 299 13 083 U1 enthalten.
In dieser bekannten Ausgestaltung besteht ein Abdeckgehäuse aus
einem stationären
oberen Abdeckgehäuse
und einem stationären
unteren Abdeckgehäuse
und einem schwenkbaren Ring. Dieser Ring umfaßt ein Innengewinde, welches
in ein anderes Gewinde des unteren Abdeckgehäuses eingreift, wobei ein Drehen
des Ringes einen Axiallagerring aus einem Eingriff mit Zähnen eines
zusätzlichen
Verbindungsringes absenkt. Andererseits befindet sich dieser Verbindungsring
in permanentem Eingriff mit der Gewindemuffe. Dieses bekannte Selbstspannfutter
arbeitet gut, jedoch benötigt
seine Herstellung mit der speziellen Ausgestaltung des Gehäuses und
seiner Eingriffsanordnung eine Verbesserung, um die Anzahl der beteiligten
Teile zu reduzieren, wobei das Gleiche unter Bezugnahme auf eine
einfache Handhabung gilt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Selbstspannfutter gemäß Anspruch 1 geliefert. Ferner
sind vorteilhafte Ausführungsbeispiele
davon durch die abhängigen
Ansprüche
2 bis 9 gekennzeichnet.
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Vorteilhaft
wird durch die vorliegende Erfindung ein normaler Backenklemmeffekt
und eine Selbstverriegelungs- bzw. Selbstspann-Funktion durch ein
manuelles Greifen des oberen Abdeckgehäuses erreicht, um den Axiallagerring
und die Gewindemuffe mittels flacher und tiefer Ausnehmungen zu
betätigen,
welche auf dem oberen Abdeckgehäuse
vorgesehen sind. Gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist ein zusätzlicher
verschleißfester
Ring zwischen dem Axiallagerring und der Gewindemuffe vorgesehen.
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Ferner
liefert die vorliegende Erfindung eine zusätzliche Sicherheit durch Verhindern,
daß das
Abdeckgehäuse
sich zusammen mit der Spindel dreht, durch Anpassen des Verbindungsteils
an die Antriebseinrichtung, und es ist vorteilhaft möglich, die Muttern
durch den Vorwärts-
und Rückwärtsbetrieb der
Antriebseinrichtung mittels eines festen Eingriffs des Körperteils
und der Hülse
zu lockern.
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Ferner
liefert die vorliegende Erfindung vorteilhaft eine Einrichtung zum
manuellen Befestigen oder Lockern der Spannkraft auf einen Bohrer
durch eine Benutzung eines stabförmigen
Werkzeugs, welches in Löcher
eingesetzt ist, die in der Gewindemuffe vorgesehen sind, in Verbindung
mit einem Schraubenschlüssel
und der Hülse,
wobei die Kraft an das stabförmige
Werkzeug und an den Schraubenschlüssel in entgegengesetzten Richtungen
angelegt ist.
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Ausführungsbeispiele
und weitere Merkmale der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine dreidimensionale
Ansicht einer Futtereinheit für
eine elektrische Bohrmaschine nach dem Stand der Technik;
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2 eine Explosionsansicht
eines Futters gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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3 einen Querschnitt des
Futters gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4 einen Querschnitt des
Futters in seinem normalen Betriebsmodus gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
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5 einen Querschnitt des
Futters in seinem Stoßbetriebsmodus
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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6 eine schematische Zeichnung
des Futters mit einem stabförmigen
Werkzeug und einem Schraubenschlüssel
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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7 eine schematische Zeichnung
des Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung mit eingesetzter Mutter.
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Bezüglich den 2 und 3 gehören
zu dem Futter:
ein zylindrischer Körper 10, der einen
Vorderabschnitt 11, einen Kranz 12 und einen Hinterabschnitt 13 aufweist,
wobei der Vorderabschnitt ein darin gebildetes, mittiges Durchgangsloch 14,
der Kranz 12 winklig angeordnete Führungskanäle 15, welche das mittige
Durchgangsloch 14 kreuzen, und wobei der Hinterabschnitt 13 ein
Gewindeloch 16, das passend zur Spindel 91 der
Antriebseinrichtung 90 ausgebildet ist, und eine Einstellrille 17 an
seiner Basis aufweist;
mehrere Backenteile 20, welche
gleitend verschiebbar in den Führungskanälen 15 angeordnet
sind, wobei jedes Backenteil eine an der Außenseite gebildete Gewindefläche 21 und
eine Einspannfläche 22 an seiner
vorwärts
gerichteten Innenfläche
aufweist;
eine Gewindemuffe 30, die rings um den Kranz 12 des
Körpers 10 herum
angeordnet ist, wobei die Gewindemuffe 30 an seiner Innenfläche eine
konisch ausgebildete Schraubgewindefläche 31 aufweist, die sich
im Gewindeeingriff mit der Gewindefläche 21 der Backenteile 20 befindet,
wobei die Gewindemuffe 30 an ihrer Oberfläche mehrere
ausgenommene Löcher 32 und
an der Unterseite eine Anzahl an Zähnen 33 besitzt;
eine
Muffenabdeckung 34, die axial um den Vorderabschnitt 11 des
Körpers 10 zum
Berühren
der Gewindemuffe 30 montiert ist;
eine flexible Axiallagerringanordnung 40 mit
einer Feder 41 und einem Axiallagerring 42, wobei
der Axiallagerring 42 ringförmig und mit mehreren erhabenen
zahnförmigen
Teilen 43 mit schrägen
Seiten um seinen Außenumfang
herum passend zu den Zähnen 33 auf
der Gewindemuffe 30 ausgebildet ist und wobei die Feder 41 ent lang
der unteren Kante des Axiallagerringes 42 zum flexiblen
Halten des Axiallagerringes 42 eingesetzt ist;
ein
Abdeckgehäuse 50,
bestehend aus einem oberen Abdeckgehäuse 51 und einem unteren
Abdeckgehäuse 57.
Das obere Abdeckgehäuse 51 besitzt eine Öffnung an
seiner Ober- und Unterseite zum Einsetzen des Vorderabschnitts 11 des
Körpers 10, wobei
ein Einspannring 52 um die innere Wand seiner oberen Öffnung herum
angeordnet ist und wobei abwechselnd tiefe und flache Verriegelungsausnehmungen 53, 54 zur
Aufnahme der zahnförmigen
Teile 43 auf dem Axiallagerring 42 angeordnet
sind und wobei keilförmige
Anschläge 55 entlang
seinen äußeren Kanten
gebildet sind. Es sind Abdeckungen über die obere und untere Öffnung zum
Abdecken des Hinterabschnitts 13 des Körpers 10 vorgesehen, wobei
die obere Öffnung
des unteren Abdeckgehäuses 57 über die
keilförmigen
Anschläge 55 auf
dem oberen Abdeckgehäuse 51 zum
Beibehalten der axialen Stellung des unteren Abdeckgehäuses 57 eingreifbar
ist, und wobei seine innere Oberfläche mit mehreren vertikalen
Ausnehmungskanälen 58 zum gleitend
verschiebbaren Eingreifen der zahnförmigen Teile 43 auf
dem Axiallagerring 42 versehen ist, wobei die untere Öffnung zum
Einsetzen des Hinterabschnitts 13 und des Einstellelementes 18,
das in der Einstellrille 17 angeordnet ist, vorgesehen
ist, und wobei es auch mit fächerförmigen Schlitzen 59,
die auf jeder Seite der unteren Öffnung
zum Einsetzen des Verbindungselementes 80 gebildet sind,
ausgestattet ist;
ein verschleißfester Ring 60, der
aus einem verschleißfesten
Material hergestellt ist, der an der unteren Öffnung des oberen Abdeckgehäuses 51 montiert
ist, wobei das untere Abdeckgehäuse 51 tiefe und
flache Verriegelungsausnehmungen 53, 54 besitzt,
die entgegengesetzt den tiefen und flachen Ausnehmungen des Rings 61, 62 zum
Eingriff und Schutz des oberen Abdeckgehäuses 51 angeordnet sind
und wobei auf beiden Seiten der tiefen und flachen Ausnehmungen 61, 62 schräge zahnförmige Teile 43 angeordnet
sind, welche die obere und untere Bewegung der Zähne beim Drehen des verschleißfesten
Ringes 60 unterstützen;
eine
Hülse 70 mit
einem Einstellelement 71 und einem Hülsenteil 72, wobei
das Einstellelement 71 ein zylindrisches mittiges Durchgangsloch
und mehrere Einstellstege 73 besitzt, die sich von der
Innenwand zum Eingreifen des Vorderabschnitts 11 des Körpers 10 abheben
und wobei sich eine Anschlagflansch 74 um die äußere Wand
herum abhebt, die eine Stützfläche mit
dem Spannring 52 auf dem oberen Abdeckgehäuse 51 bildet,
wenn das Einstellelement 71 in den Vorderabschnitt 11 eingesetzt
ist und wobei mehrere der winkligen Ausnehmungen 75 innerhalb
des Hülsenteils 72 zum
Einsetzen der Mutter 94 angeordnet sind;
zwei Lageranordnungen,
die aus einem Lagerring 76 und einer Unterlegscheibe 77,
die aufeinandergebracht sind, bestehen und einzeln zwischen die
Anschlagflansch 74 und dem Spannring 52, und zwischen
der Gewindemuffe 30 und dem Kranz 12 zum Gewährleisten
einer sanften Bewegung und einer reduzierten Reibung eingesetzt
sind; und
ein Verbindungselement 80 mit einer Ringform,
das zwischen der Feder 41 und dem unteren Abdeckgehäuse 57 angeordnet
ist, wobei dessen Unterseite mit mehreren Verbindungsstücken 81 versehen
ist, wobei die Verbindungsstücke 81 durch
die fächerförmigen Schlitze 59 verbunden
mit dem Bolzen 92 auf der Antriebseinrichtung 90 einsetzbar,
von der Kraft der Feder 41 abhängig und in Berührung mit
dem vorderen Ende der Antriebseinrichtung 90 angeordnet
sind.
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Da
nun die obige Konstruktion verständlich ist,
wird im folgenden der Betrieb der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird am besten mittels der vorangehenden
Beschreibung eines Bohrers 93, der mittels dem Futter eingespannt
ist, dargestellt. Der Bohrer 93 ist zwischen dem mittigen
Durchgangsloch 14 und der Einspannfläche 22 jedes Backenteils 20 eingesetzt.
Da sich die Spindel 91 schnell in ihrer Betriebsrichtung
dreht, drehen sich das mittige Durchgangsloch 14 und die
Backenteile 20 darüber
sofort mit. Durch den Betrieb der konisch ausgebildeten Gewindefläche 31 der
Gewindemuffe 30 zusammen mit der Gewindefläche 21 der
Backenteile 20 neigen sich die Backenteile 20 sofort
nach oben und bewirken eine schrittweise Bewegung des äußeren Endes der
Backenteile 20 zu deren Mittelpunkt, ein Herunterspannen
bzw. ein Anziehen an dem Bohrer 93 und ein Erhöhen der
Stärke
der Einspannfläche 22 zum Liefern
eines festen Einspannens. Den Backenteilen 20 ist es wegen
der Anwesenheit des Bohrers 93 nicht erlaubt, sich weiter
vorwärts
zu bewegen. Die Gewindefläche 21 und
die konisch ausgebildete Gewindefläche 31 der Gewindemuffe 30 sind
im Gewindeeingriff für
ein gleichzeitiges Drehen der Gewindemuffe 30 und des Körpers 10 verbunden,
wobei das obere Abdeckgehäuse 51,
das untere Abdeckgehäuse 57,
die Feder 41 und der Axiallagerring 42 als eine Einheit
miteinander verbunden sind, da das Verbindungselement 80 im
Eingriff mit dem Bolzen 92 der Antriebseinrichtung 90 ist
und sich somit nicht entlang mit der Spindel 91 dreht,
wodurch zusätzliche Eigenschaften
und Sicherheit während
der Benutzung geliefert werden.
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4 zeigt eine schematische
Ansicht der vorliegenden Erfindung im normalen Betriebsmodus. Beim
Anlegen der Kraft an das obere Abdeckgehäuse 51 stellt der
Benutzer die Rotationsstellung ein und wählt die Eingriffsstellung zwischen
den flachen Ausnehmungen 62 auf dem verschleißfesten
Ring 60 und den zahnförmigen
Teilen 43 aus. Zu diesem Zeitpunkt wird der Axiallagerring 42 durch
den verschleißfesten
Ring 60 gehalten und sich nach unten bewegen, die Zähne 44 werden
sich von den Zähnen 33 auf
der Gewindemuffe 30 lösen,
wodurch die Gewindemuffe 30 während dem Drehen frei von jeglichem
Kontakt ist.
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5 zeigt eine schematische
Ansicht der vorliegenden Erfindung im Stoßbetriebsmodus. Wenn sich beim
Bohren der Bohrer 93 in Betriebsrichtung dreht und von
einem beachtlichen Widerstand abhängt oder wenn die Einspannkraft
um den Bohrer 93 herum nicht ausreicht, kann das obere
Abdeckgehäuse 51 während dem
Betrieb oder der Ruhestellung gedreht werden, so daß der verschleißfeste Ring 60 sich
zu den tiefen Ausnehmungen 61 ohne Sicherheitsbedenken
dreht, da sich das obere Abdeckgehäuse beim Betrieb nicht dreht.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird sich der Axiallagerring 42 wegen
dem Biegebetrieb der Feder 41 nach unten bewegen und die
zahnförmigen
Teile 43 werden mit den tiefen Ausnehmungen 61 eingreifen
und die Zähne 44 werden
gleichzeitig mit den Zähnen 44 auf
den Axiallagerring 42 eingreifen und der drehend angeordnete
Axiallagerring 42 wird sich auf- und abwärts in den
Ausnehmungskanälen 58 bewegen,
die in dem unteren Abdeckgehäuse 57 zum
festeren Eingreifen der Gewindefläche 31 auf der Gewindemuffe 30 und
der Gewindefläche 21 auf
den Backenteilen 20 angeordnet sind, wobei die zwischen
den Gewinden bestehende Lücke
ausgeschaltet und die Stabilität
der Einspannkraft und der Wert des ausgeübten Drehmomentes erhöht wird.
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6 zeigt die Stellung des
Loches 56 in dem oberen Abdeckgehäuse 51, welches gegenüber dem
ausgenommenen Loch 32 auf der Gewindemuffe 30 angeordnet
ist und zum Einsetzen des stabförmigen
Werkzeuges 96 in das ausgenommene Loch 32 durch
das Loch 56 hindurch vorgesehen ist und zum Gewährleisten
eines engeren Eingriffs der Gewindefläche 31 auf der Gewindemuffe 30 und
der Gewindefläche 21 auf
den Backenteilen 20 zum Herstellen eines manuellen Lösens oder
Befestigens des Bohrers 93 mittels Einführen des Schraubenschlüssels 95 über die
Hülse 70 und
Ausüben
einer Kraft in entgegengesetzter Richtung.
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Und
unter Bezugnahme auf 7 zeigt
diese mehrere winklige Ausnehmungen 75, die um die Innenwand
der Hülse 70 herum
angeordnet sind, die zum Einsetzen der Mutter 94 vorgesehen
sind und ein Drehen der Spindel 91 gewährleisten und ein Lösen oder
Befestigen der Mutter 94 bewirken.