EP2081715A1 - Nachspannendes bohrfutter - Google Patents

Nachspannendes bohrfutter

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Publication number
EP2081715A1
EP2081715A1 EP07817659A EP07817659A EP2081715A1 EP 2081715 A1 EP2081715 A1 EP 2081715A1 EP 07817659 A EP07817659 A EP 07817659A EP 07817659 A EP07817659 A EP 07817659A EP 2081715 A1 EP2081715 A1 EP 2081715A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clamping
jaw holder
drill chuck
chuck according
rotational position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07817659A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Dieter Mack
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roehm GmbH Darmstadt
Original Assignee
Roehm GmbH Darmstadt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Roehm GmbH Darmstadt filed Critical Roehm GmbH Darmstadt
Publication of EP2081715A1 publication Critical patent/EP2081715A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/1207—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable moving obliquely to the axis of the chuck in a plane containing this axis
    • B23B31/123—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable moving obliquely to the axis of the chuck in a plane containing this axis with locking arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/1207—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable moving obliquely to the axis of the chuck in a plane containing this axis
    • B23B31/1253—Jaws movement actuated by an axially movable member
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2231/00—Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/14—Chucks with clamping force limitation means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2231/00—Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/38—Keyless chucks for hand tools
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00—Chucks or sockets
    • Y10T279/17—Socket type
    • Y10T279/17615—Obliquely guided reciprocating jaws
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00—Chucks or sockets
    • Y10T279/32—Means to prevent jaw loosening

Definitions

  • the invention relates to a chucking chuck with a chuck body, a coaxial with the chuck body rotatable clamping cone, axially supported on a chuck body mounted on the jaw holder, are guided in the guide slots clamping jaws, for clamping and releasing by a relative rotation between the Futtergroiper and the
  • Clamping cone with the jaw holder are adjustable, wherein on the jaw holder a stop and on the clamping cone a counter-stop for defined limitation of a relative rotatability of the clamping cone relative to the jaw holder between a first, and a second, rotational position is formed, and wherein a locking member having a locking device one of the first rotational position associated and one of the second rotational position associated latching seat between the jaw holder and the clamping cone is arranged.
  • the invention is therefore based on the object, a chucking drill chuck of the type mentioned in such a way that for the tool change a safe opening of the drill chuck is guaranteed.
  • a chuck of the type mentioned above that on the chuck body, a grip sleeve is rotatably mounted in a gate valve is arranged, which in a change between the second rotational position and the first rotational position of a disengaged from a Chuck body associated first gear ring located in an engaged position is adjusted, and vice versa, and that a stop for limiting the relative rotatability of the grip sleeve against the jaw holder is provided in the sense of a re-tensioning.
  • This chuck is characterized in that a Nachspannbegrenzung is effective, which is forcibly activated by the user when clamping a drill shank, without the user being aware of this and he has to perform additional manipulations.
  • the rotatable mounting of the grip sleeve relative to the chuck body is stopped when the change of the locking device between the second and the first rotational position takes place, so that an adjustment of the jaw holder relative to the grip sleeve only so far is possible until the stop for Plant comes.
  • the cam is formed on a rotatably connected to the clamping cone control sleeve as an axially projecting sleeve collar which engages in a transverse slot of the locking slide, so as a secure adjustment of the locking slide in both directions directed radially inward and radially directed away can be.
  • the stop is formed by a pin arranged on the jaw holder, which engages in a circumferentially extending slot formed in the grip sleeve. By extending the slot then there is the possibility to influence the extent of the post-tension. It then makes sense that the slot is over an angle of 12 °
  • a return spring 20 is disposed between the grip sleeve and the jaw holder.
  • a very preferred embodiment of the invention is characterized by a Vemegelungs founded having a coaxial to the chuck axis second sprocket on the one hand and under the force of a spring in the second sprocket engaging, mounted on the jaw holder pawl on the other hand and the chuck body and the SperrWinke when engaged in the second sprocket Spe ⁇ Winke against relative rotation in the sense of loosening the jaws locks, relative rotations in terms of clamping but unhindered leaves, the first rotational position of the engaged state and the second rotational position of the disengaged state of SperrWinke compared to the second sprocket corresponds to this embodiment is characterized by the fact that through the
  • the clamping cone has a second control cam for adjusting the pawl from the engaged position in the sprocket in the disengaged position upon rotation of the clamping cone in the direction of rotation corresponding to the release of the jaws.
  • the second control cam is formed on the control sleeve.
  • the design is such that the pawl is formed as a two-armed lever having a first lever arm having at least one ratchet and a second lever arm intended for engagement with the second control cam, wherein the bearing axis of the pawl and the pin are integrally formed by a component ,
  • the spring acts on the first, the ratchet teeth having Lever arm.
  • the clamping cone is designed in two parts with an adjustment of the pawl serving Lietyring.
  • the second ring gear is formed on the chuck body.
  • these means can be realized by a bolt is mounted in the jaw holder, which engages under the force of a spring in the clamping cone associated bolt receptacle, it being provided to avoid a reduction of the maximum achievable clamping force that the bolt receiving assigning bolt head is formed in cooperation with the bolt receptacle for determining the switching force and the force of the spring is chosen as low as possible to ensure only the engagement of the bolt in the bolt receptacle.
  • these means may be formed by at the Steuerh ⁇ lse at least one switching lug is formed, which engages before the beginning of the clamping process in a nose holder formed on the jaw holder and leaves it at the beginning of the clamping operation.
  • FIG. 1 is a side view of a drill chuck according to the invention, shown cut in the left half and at the axially rear end,
  • FIG. 3A shows the section I H-111 shown in Figure 1 in the release position
  • FIG. 6 is a perspective view of the control sleeve
  • Fig. 8 is a representation corresponding to Figure 1 another
  • Rg. 13 is a representation corresponding to Figure 1 of another embodiment
  • FIG. 14 is a representation of the embodiment corresponding to FIG. 3B
  • FIG. 13 is a representation of another, corresponding to FIG. 13.
  • FIG. 16 shows the section XVI-XVI from FIG. 15,
  • FIG. 17 shows the section XVII-XVII from FIG. 15, and FIG. 18 shows the detail XVIII from FIG. 17.
  • a chucking drill chuck which has a chuck body 1 and an axially to chuck body 1 rotatable clamping cone 2, axially supported on a chuck body 1 mounted jaw holder 3.
  • clamping jaws 4 are guided in guide slots, the for clamping and releasing by a relative rotation between the chuck body 1 and the clamping cone 2 with the jaw holder 3 are adjustable.
  • the chuck further comprises a Veniegelungs founded having a coaxial to the chuck axis second sprocket 19 on the one hand and under the force of a spring 23 in the second sprocket 19 engaging, mounted on the jaw harder 3 pawl 20 on the other hand, wherein the locking device, the chuck body 1 and the clamping cone. 2 locked in the second sprocket 19 pawl 20 against relative rotation in the sense of releasing the jaws 4 blocks, relative rotations in the sense of clamping but unrestricted permits, so that the restoring property of Drill chuck is not obstructed.
  • the second ring gear 19 is formed on the chuck body 1.
  • a stop and counter stop 11 for defined limitation of relative rotatability of the clamping cone 2 relative to the jaw holder 3 between a first, the engaged state of the pawl 20 and a second, the disengaged state corresponding rotational position formed by means of a locking device 12, which includes two locking seats 13, this first rotational position and this second rotational position can be secured.
  • the clamping cone 2 is designed in two parts with an adjustment of the pawl 20 serving release ring 22, which also carries the counter-stops 11 and which is limited relative to the jaw holder 3 adjustable component.
  • the front part of the clamping cone 2 can also be non-rotatable relative to the jaw holder 3 or rotatably connected thereto.
  • the detent member 26 having latching device 12 is at least in the corresponding direction of release rotation of the clamping cone 2 whose rotation relative to the jaw holder 3 only upon reaching a predetermined clamping force free.
  • the Pawl 20 are disengaged again from the second sprocket 19, to which the clamping cone 2, a second control cam 21 is assigned to adjust the pawl 20 when the clamping cone 2 is rotated in the direction of rotation corresponding to the release of the clamping jaws 4.
  • a device for limiting the rest tension is further realized in the drill chuck shown in the drawing.
  • a rotatably mounted on the chuck body 1 grip sleeve 5 is present, in which a locking slide 6 is arranged, which in a change between the second rotational position and the first rotational position of a disengaged from the chuck body 1 associated first sprocket 7 position in a in Engaged position is adjusted. If the rotation in the reverse direction, the locking slide 6 is again brought out of engagement with the first ring gear 7. Furthermore, a stop for limiting the relative rotatability of the grip sleeve 5 is provided relative to the jaw holder 3 in the sense of re-tensioning, wherein the tensioning cone 2 is assigned a control cam 9 for radial adjustment of the locking slide 6.
  • the control cam 9 is formed on a rotatably connected to the clamping cone 2 and the release ring 22 control sleeve 10 as an axially projecting sleeve collar 14 which engages in a transverse slot 15 of the locking slide 6, wherein expediently the control sleeve 10 and the second control cam 21 for the locking device wearing.
  • the stop 8 itself is formed by a jaw holder 3 arranged on the pin 16 which engages in a trained in the grip sleeve 5, extending in the circumferential direction slot 17 which extends in the illustrated embodiment over an angle of 24 °. Between the grip sleeve 5 and the jaw holder 3, a return spring 18 is arranged.
  • FIGS 15 to 18 are means to increase the initially required at the beginning of the clamping torque, namely on the one hand in the jaw holder 3 mounted bolt 30 which engages under the force of a spring in the clamping cone 2 associated bolt receptacle 31, wherein the bolt receptacle 31 zu josde bolt head 32 in cooperation with the bolt receptacle 31 is shaped to determine the switching force, so as to be able to minimize the spring force and after the triggering of the switching operation, the frictional resistance, which could affect the clamping force to reach to be able to neglect, so the force of the spring is chosen as low as possible to ensure the engagement of the bolt 30 in the bolt receptacle 31.
  • the operation of the drill chuck according to the invention is briefly described below, starting from a chuck with open clamping jaws 4. If the shank of a drilling tool is guided between the clamping jaws 4 and the clamping cone 2 is rotated in the direction corresponding to the closing of the chuck with the clamping jaws 4 connected driver 24 is rotated in a threaded bore 25 of the chuck body 1 and so adjusted the jaws 4 axially forward on the tool shank. Come the jaws 4 on the tool shank to the system, the rotational resistance increases and the Rasteinrichung 12 changes the locking seat 13 and thus the rotational position, so that the pawl 20 in the second ring gear 19 engages, because the formed on the control sleeve 10 second control cam 21, the SperrWinke 20 adjusted.
  • the locking cam 6 When the control sleeve 10 is rotated, the locking cam 6 is also adjusted radially inwards by means of the first control cam 9 so that it engages with the first toothed rim 7 via the bead 28 (FIGS. 13, 14) with the aid of the spring 29. remains engaged even at high torques, and on the locking slide 6, the grip sleeve 5 rotatably coupled to the chuck body 1 and by means of the stop 8 causes a limitation of the post-tension.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein nachspannendes Bohrfutter mit einem Futterkörper (1), einem koaxial zum Futterkörper (1) verdrehbaren Spannkonus (2), axial abgestützt auf einem am Futterkörper (1) gelagerten Backenhalter (3), in dem in Führungsschlitzen Spannbacken (4) geführt sind, die zum Spannen und Lösen durch eine Relativdrehung zwischen dem Futterkörper (1) und dem Spannkonus (2) mit dem Backenhalter verstellbar sind, wobei an dem Backenhalter (3) ein Anschlag und an dem Spannkonus (2) ein Gegenanschlag (11) zur definierten Begrenzung einer relativen Verdrehbarkeit des Spannkonus (2) gegenüber dem Backenhalter (3) zwischen einer ersten, und einer zweiten Drehlage ausgebildet ist. Eine ein Rastglied (26) aufweisende Rasteinrichtung (12) mit einem der ersten Drehlage zugeordneten und einem der zweiten Drehlage zugeordneten Rastsitz (13) ist zwischen dem Backenhalter (3) und dem Spannkonus (2) angeordnet Am Futterkörper (1) ist eine Griffhülse (5) drehbar gelagert, in der ein Sperrschieber (6) angeordnet ist, der bei einem Wechsel zwischen der zweiten Drehlage und der ersten Drehlage aus einer außer Eingriff mit einem dem Futterkörper (1) zugeordneten ersten Zahnkranz (7) befindlichen Lage in eine in Eingriff befindliche Lage verstellt wird, und umgekehrt. Ein Anschlag (8) ist zur Begrenzung der relativen Verdrehbarkeit der Griffhülse (5) gegenüber dem Backenhalter (3) im Sinne eines Nachs annens vorgesehen.

Description

Nachspannendes Bohrfutter
Die Erfindung betrifft ein nachspannendes Bohrfutter mit einem Futterkörper, einem koaxial zum Futterkörper verdrehbaren Spannkonus, axial abgestützt auf einem am Futterkörper gelagerten Backenhalter, in dem in Führungsschlitzen Spannbacken geführt sind, die zum Spannen und Lösen durch eine Relativdrehung zwischen dem Futterköiper und dem
Spannkonus mit dem Backenhalter verstellbar sind, wobei an dem Backenhalter ein Anschlag und an dem Spannkonus ein Gegenanschlag zur definierten Begrenzung einer relativen Verdrehbarkeit des Spannkonus gegenüber dem Backenhalter zwischen einer ersten, und einer zweiten, Drehlage ausgebildet ist, und wobei eine ein Rastglied aufweisende Rasteinrichtung mit einem der ersten Drehlage zugeordneten und einem der zweiten Drehlage zugeordneten Rastsitz zwischen dem Backenhalterund dem Spannkonus angeordnet ist.
Ein derartiges Bohrfutter ist aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 102006024 819.8 bekannt, das nachspannende Eigenschaften aufweist und so im E3ohibetrieb die sichere Einspannung des Bohrwerkzeuges gewährleistet, auch wenn beispielsweise während eines Schlagbohreinsatzes sich die Spannschneiden der Spannbacken in den Werkzeugschaft eingraben. Problematisch ist es allerdings, wenn bei sehr leistungsstarken Bohrmaschinen mit großen Bohrdurchmessem gebohrt werden soll, da dabei die Gefahr besteht, dass die Nachspannung so weit wirksam ist, dass das Bohrfutter nur noch mit Mühe oder ohne Werkzeug gar nicht mehr geöffnet werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein nachspannendes Bohrfutter der eingangs genannten Art so auszubilden, dass für den Werkzeugwechsel ein sicheres Öffnen des Bohrfutters gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Bohrfutter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass am Futterkörper eine Griffhülse drehbar gelagert ist in der ein Sperrschieber angeordnet ist, der bei einem Wechsel zwischen der zweiten Drehlage und der ersten Drehlage aus einer außer Eingriff mit einem dem Futterkörper zugeordneten ersten Zahnkranz befindlichen Lage in eine in Eingriff befindliche Lage verstellt wird, und umgekehrt, und dass ein Anschlag zur Begrenzung der relativen Verdrehbarkeit der Griffhülse gegenüber dem Backenhalter im Sinne eines Nachspannens vorgesehen ist. Dieses Bohrfutter zeichnet sich dadurch aus, dass eine Nachspannbegrenzung wirksam ist, die beim Einspannen eines Bohrerschaftes zwangsweise durch den Nutzer aktiviert wird, ohne dass dem Nutzer das bewußt ist und er dazu zusätzliche Handhabungen ausführen muss. Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Sperrschieber wird die drehbare Lagerung der Griffhülse gegenüber dem Futterkörper beendet, wenn der Wechsel der Rasteinrichtung zwischen der zweiten und der ersten Drehlage erfolgt, so dass eine Verstellung des Backenhalters gegenüber der Griffhülse nur noch so weit möglich ist, bis der Anschlag zur Anlage kommt.
Dabei bietet es sich im Rahmen der Erfindung an, wenn der Spannkonus und/oder der Backenhalter eine Steuerkurve für die radial erfolgende Verstellung des Sperrschiebers aufweist, da so dessen sichere Verstellung zum Eingriff in die Speπverzahnung des ersten Zahnkranzes erfolgen kann. In dieser Position ist der Sperrschieber von einer Feder beaufschlagt, die dessen Einfinden in den ersten Zahnkranz erleichtert. Die Sicherung des 5 Eingriffs kann durch die Steuerkurve und/oder einen Wulst, ausgebildet am Lösering, erfolgen. Bevorzugt ist es dabei, wenn die Steuerkurve an einer drehfest mit dem Spannkonus verbundenen Steuerhülse als ein axial abstehender Hülsebund gebildet ist, der in einem Querschlitz des Sperrschiebers eingreift, da so eine sichere Verstellung des Sperrschiebers in beide Richtungen radial einwärts als auch radial auswärts gerichtet bewirkt werden kann.
l o Außerdem ist es hinsichtlich der Einfachheit des Aufbaus des Bohrfutters günstig, wenn der Anschlag durch einen am Backenhalter angeordneten Stift gebildet ist, der in einem in der Griffhülse ausgebildetes, in Umfangsrichtung verlaufendes Langloch eingreift. Durch die Erstreckung des Langloches besteht dann die Möglichkeit, das Ausmaß der Nachspannung zu beeinflussen. Dazu bietet es sich dann an, dass das Langloch sich über einen Winkel von 12°
15 bis 36°, vorzugsweise von 24° erstreckt, da dieser Bogen eine ausreichende
Nachspanneigenschaft bereitstellt, ohne ein zu festes Einspannen des Bohrwerkzeuges zuzulassen.
Damit stets der volle Nachspannweg zur Verfügung steht zu Beginn des Einspannens eines Bohrwerkzeuges, ist zwischen der Griffhülse und dem Backenhalter eine Rückstellfeder 20 angeordnet.
Eine ganz bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Vemegelungseinrichtung, die einen zur Futterachse koaxialen zweiten Zahnkranz einerseits und eine unter der Kraft einer Feder in den zweiten Zahnkranz eingreifende, am Backenhalter gelagerte Sperrklinke andererseits aufweist und die den Futterkörper und die SperrWinke bei in den zweiten Zahnkranz eingerückter SpeπWinke gegen Relativdrehungen im Sinne eines Lösens der Spannbacken sperrt, Relativdrehungen im Sinne eines Spannens aber unbehindert läßt, wobei die erste Drehlage dem eingerückten Zustand und die zweite Drehlage dem ausgerückten Zustand der SperrWinke gegenüber dem zweiten Zahnkranz entspricht Diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass durch die
Nachspannbegrenzung nicht nur eine zu weit gehende Verstellung des Spannkonus gegenüber dem Futterkörper in der dem Schließen entsprechenden Drehrichtung unterbunden ist sondern dass auch ein Öffnen des Bohrfutters im Bohrbetrieb infolge der auftretenden Vibrationen verhindert ist. Bei dieser Ausführungsform des Bohrfutters wird für die Verriegelungseinrichtung auch die bereits präsente Rasteinrichtung ausgenutzt, um gezielt den Spannkonus zwischen den beiden Drehlagen zu verstellen, die mit dem eingerückten und dem ausgerückten Zustand der Sperrklinke verbunden sind.
Dabei ergibt sich dann die Möglichkeit, dass der Spannkonus eine zweite Steuerkurve aufweist zur Verstellung der Sperrklinke aus der in den Zahnkranz eingerückten Stellung in die ausgerückte Stellung bei Verdrehung des Spannkonus in die Drehrichtung, die dem Lösen der Spannbacken entspricht. Um die Anzahl der für den Aufbau des Bohrfutters erforderlichen Bauteile zu reduzieren, ist dabei die zweite Steuerkurve an der Steuerhülse ausgebildet. Weiterhin ist die Gestaltung so getroffen, dass die Sperrklinke als zweiarmiger Hebel mit einem mindestens einen Sperrzahn aufweisenden ersten Hebelarm und mit einem zur Anlage an die zweite Steuerkurve bestimmten zweiten Hebelarm gebildet ist, wobei die Lagerachse der Sperrklinke und der Stift einstückig durch ein Bauteil gebildet sind.
Die Feder beaufschlagt dabei den ersten, den Sperrzahn aufweisenden Hebelarm. Außerdem ist der Spannkonus zweiteilig gestaltet mit einem der Verstellung der Sperrklinke dienenden Lösering. Der zweite Zahnkranz ist am Futterkörper ausgebildet.
Zu beachten ist bei der erfindungsgemäß vorgesehenen Nachspannbegrenzung allerdings, dass bei einem erhöhten Anfangswiderstand beim Spannvorgang, sei es, dass das Bohrfutter verschmutzt und dadurch schwergängig ist, dass es mit einem sehr hohen Drehmoment in Öffnungsrichtung „auf Anschlag" gedreht wird und dadurch leicht geklemmt ist, oder dass der Werkzeugschaft falsch zwischen die Spannbacken eingeführt ist, die Nachspannbegrenzung bereits aktiviert werden kann, was durch den begrenzten Nachstellweg zu einer Begrenzung der Spannkraft führen kann. Bevorzugt ist es daher, wenn Mittel zur Erhöhung des beim Beginn des Spannvorganges anfänglich benötigten Drehmomentes vorhanden sind, durch das die anfängliche Blockierung gelöst und die nachfolgende Spannung mit dem üblichen Drehmoment fortgesetzt werden kann, bevor die Nachspannbegrenzung anspricht.
In einfacher Weise lassen sich diese Mittel realisieren, indem im Backenhalter ein Bolzen gelagert ist, der unter der Kraft einer Feder in eine dem Spannkonus zugeordnete Bolzenaufnahme eingreift, wobei zur Vermeidung einer Reduktion der maximal erreichbaren Spannkraft es vorgesehen ist, dass der der Bolzenaufnahme zuweisende Bolzenkopf im Zusammenwirken mit der Bolzenaufnahme zur Bestimmung der Schaltkraft geformt ist und die Kraft der Feder möglichst gering gewählt ist, um lediglich das Eingreifen des Bolzens in die Bolzenaufnahme zu gewährleisten.
Alternativ oder auch ergänzend können diese Mittel gebildet sein, indem an der Steuerhϋlse mindestens eine Schaltnase ausgebildet ist, die vor dem Beginn des Spannvorganges in eine am Backenhalter ausgebildete Nasentasche eingreift und diese zum Beginn des Spannvorganges verläßt.
Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bohrfutters, in der linken Hälfte und am axial rückwärtigen Ende geschnitten dargestellt,
Fig. 2 den Schitt H-Il aus Figur 1 ,
Fig. 3A den Schnitt I H-111 aus Figur 1 dargestellt in der Lösestellung,
Fig. 3B den Schnitt IH-III aus Figur 1 dargestellt in der Spannstellung,
Fig. 4 den Schnitt IV-IV aus Figur 1 ,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Löseringes,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung der Steuerhülse,
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des Sperrschiebers,
Fig. 8 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung einer weiteren
Ausführungsform
Fig. 9 den Schnitt IX-IX aus Figur 8, Fig. 10 den Schnitt X-X aus Figur 8,
Fig. 11 den Schnitt Xl-Xl aus Figur 8,
Fig. 12 den Schnitt XII-XII aus Figur 8, Rg. 13 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform,
Rg. 14 eine der Figur 3B entsprechende Darstellung der Ausführungsform aus
Figur 13. Fig. 15 eine der Figur 1 entsprechende Darstellung einer weiteren
Ausführungsform, Fig. 16 den Schnitt XVI-XVI aus Figur 15,
Fig. 17 den Schnitt XVII-XVII aus Figur 15, und Fig. 18 das Detail XVIII aus Figur 17.
V
In der Zeichnung ist in Rgur 1 ein nachspannendes Bohrfutter gezeigt, das einen Futterkörper 1 aufweist sowie einen axial zum Futterkörper 1 verdrehbaren Spannkonus 2, axial abgestützt auf einen am Futterkörper 1 gelagerten Backenhalter 3. In dem Backenhalter 3 sind in Führungsschlitzen Spannbacken 4 geführt, die zum Spannen und Lösen durch eine Relativdrehung zwischen dem Futterkörper 1 und dem Spannkonus 2 mit dem Backenhalter 3 verstellbar sind. Das Bohrfutter umfasst weiterhin eine Veniegelungseinrichtung, die einen zur Futterachse koaxialen zweiten Zahnkranz 19 einerseits und ein unter der Kraft einer Feder 23 in den zweiten Zahnkranz 19 eingreifende, am Backenharter 3 gelagerte Sperrklinke 20 andererseits aufweist, wobei die Verriegelungseinrichtung den Futterkörper 1 und den Spannkonus 2 bei in den zweiten Zahnkranz 19 eingerückter Sperrklinke 20 gegen Relativdrehungen im Sinne eines Lösens der Spannbacken 4 sperrt, Relativdrehungen im Sinne eines Spannens aber unbehindert zuläßt, so dass die nachspannende Eigenschaft des Bohrfutters nicht behindert ist. In der Zeichnung sind dabei Ausführungsformen dargestellt, bei denen der zweite Zahnkranz 19 am Futterkörper 1 ausgebildet ist. An dem Backenhalter 3 und am Spannkonus 2 sind ein Anschlag sowie Gegenanschlag 11 zur definierten Begrenzung einer relativen Verdrehbarkeit des Spannkonus 2 gegenüber dem Backenhalter 3 zwischen einer ersten, dem eingerückten Zustand der Sperrklinke 20 und einer zweiten, dem ausgerückten Zustand entsprechenden Drehlage ausgebildet, wobei mittels einer Rasteinrichtung 12, die zwei Rastsitze 13 umfasst, diese erste Drehlage und diese zweite Drehlage gesichert werden können. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Spannkonus 2 allerdings zweiteilig gestaltet mit einem der Verstellung der Sperrklinke 20 dienendem Lösering 22, der auch die Gegenanschläge 11 trägt und das begrenzt gegenüber dem Backenhalter 3 verstellbare Bauteil ist. Da hier die Verdrehbarkeit gegenüber dem Backenhalter 3 durch den Lösering 22 bereit gestellt ist, kann der vordere Teil des Spannkonus 2 auch gegenüber dem Backenhalter 3 undrehbar oder mit diesem drehfest verbunden sein. Die ein Rastglied 26 aufweisende Rasteinrichtung 12 gibt dabei zumindest in der dem Lösen entsprechenden Drehrichtung des Spannkonus 2 dessen Verdrehung gegenüber dem Backenhalter 3 erst bei Erreichen einer vorbestimmten Spannkraft frei.
Dies geschieht dadurch, indem beim Spannen des Bohrfutters die Spannbacken 4 zur Anlage an den Werkzeugschaft geführt werden und dadurch die weitere Verstellung der Spannbacken 4 einen größeren Widerstand erfährt, die das Aufbringen eines erhöhten Drehmoments bei dem Verdrehen des Spannkonus 2 erfordert, so dass in dieser Betriebssituation die Rasteinrichtung 12 bei dem Wechsel zwischen der zweiten Drehlage und der ersten Drehlage im eingerückten Zustand der Sperrklinke 20 in den zweiten Zahnkranz 19 die Drehlage sichert.
Um füreinenWerkzeugwechsel ein Öffnen des Bohrfutterszu ermöglichen, muss die Sperrklinke 20 erneut aus dem zweiten Zahnkranz 19 ausgerückt werden, wozu dem Spannkonus 2 eine zweite Steuerkurve 21 zugeordnet ist zur Verstellung der Sperrklinke 20, wenn der Spannkonus 2 in die Drehrichtung verdreht wird, die dem Lösen der Spannbacken 4 entspricht. Um ein derartiges Lösen der Einspannung des Werkzeugschaftes zu gewährleisten, ist weiterhin eine Vorrichtung zur Begrenzung der Nachspannung bei dem in der Zeichnung dargestellten Bohrfutter realisiert. Dazu ist eine am Futterkörper 1 drehbar gelagerte Griffhülse 5 vorhanden, in der ein Sperrschieber 6 angeordnet ist, der bei einem Wechsel zwischen der zweiten Drehlage und der ersten Drehlage aus einer außer Eingriff mit einem dem Futterkörper 1 zugeordneten ersten Zahnkranz 7 befindlichen Lage in eine in Eingriff befindliche Lage verstellt wird. Erfolgt die Verdrehung in die umgekehrte Richtung, wird der Sperrschieber 6 wieder außer Eingriff mit dem ersten Zahnkranz 7 gebracht. Weiterhin ist ein Anschlag zur Begrenzung der relativen Verdrehbarkeit der Griffhülse 5 gegenüber dem Backenhalter 3 im Sinne eines Nachspannens vorgesehen, wobei dem Spannkonus 2 eine Steuerkurve 9 zur radial erfolgenden Verstellung des Sperrschiebers 6 zugeordnet ist. Die Steuerkurve 9 ist an einer drehfest mit dem Spannkonus 2 bzw. dem Lösering 22 verbundenen Steuerhülse 10 als ein axial abstehender Hülsenbund 14 gebildet, der in einem Querschlitz 15 des Sperrschiebers 6 eingreift, wobei zweckmäßigerweise die Steuerhülse 10 auch die zweite Steuerkurve 21 für die Verriegelungseinrichtung trägt. Der Anschlag 8 selber ist durch einen am Backenhalter 3 angeordneten Stift 16 gebildet, der in ein in der Griffhülse 5 ausgebildetes, in Umfangsrichtung verlaufendes Langloch 17 eingreift, das sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel über einen Winkel von 24° erstreckt. Zwischen der Griffhülse 5 und dem Backenhalter 3 ist eine Rückstellfeder 18 angeordnet.
Bei den in den Figuren 15 bis 18 dargestellten Ausführungsbeispielen sind Mittel zur Erhöhung des beim Beginn des Spannvorganges anfänglich benötigten Drehmomentes vorhanden, nämlich zum einen ein im Backenhalter 3 gelagerter Bolzen 30, der unter der Kraft einer Feder in eine dem Spannkonus 2 zugeordnete Bolzenaufnahme 31 eingreift, wobei der der Bolzenaufnahme 31 zuweisende Bolzenkopf 32 im Zusammenwirken mit der Bolzenaufnahme 31 zur Bestimmung der Schaltkraft geformt ist, um so die Federkraft minimieren zu können und nach dem Auslösen des Schaltvorganges den Reibwiderstand, der die zu erreichende Spannkraft beeinträchtigen könnte, vernachlässigen zu können, also die Kraft der Feder möglichst gering gewählt ist, um lediglich das Eingreifen des Bolzens 30 in die Bolzenaufnahme 31 zu gewährleisten.
In den Figuren 17 und 18 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der an der Steuerhülse 10 mindestens eine Schaltnase 33 ausgebildet ist, die vor dem Beginn des Spannvorganges in eine am Backenhalter 3 ausgebildete Nasentasche 34 eingreift und diese zum Beginn des Spannvorganges verläßt. Hier liegt allerdings infolge des erhöhten Reibwiderstandes eine Beeinträchtigung der maximal erreichbaren Spannkraft vor.
Im folgenden wird kurz die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Bohrfutters geschildert, und zwar ausgehend von einem Bohrfutter mit geöffneten Spannbacken 4. Wird zwischen die Spannbacken 4 der Schaft eines Bohrwerkzeuges geführt und der Spannkonus 2 in der dem Schließen des Bohrfutters entsprechenden Richtung verdreht wird der mit den Spannbacken 4 verbundene Mitnehmer 24 in einer Gewindebohrung 25 des Futterkörpers 1 verdreht und so die Spannbacken 4 axial nach vorne auf dem Werkzeugschaft zu verstellt. Kommen die Spannbacken 4 an dem Werkzeugschaft zur Anlage, erhöht sich der Drehwiderstand und die Rasteinrichung 12 wechselt den Rastsitz 13 und damit auch die Drehlage, so dass die Sperrklinke 20 in den zweiten Zahnkranz 19 einrückt, weil die an der Steuerhülse 10 ausgebildete zweite Steuerkurve 21 die SperrWinke 20 verstellt. Bei der Verdrehung der Steuerhülse 10 wird mittels der ersten Steuerkurve 9 auch der Sperrschieber 6 radial nach innen verstellt, so dass dieser mit Hilfe der Feder 29 in Eingriff gelangt mit dem ersten Zahnkranz 7, über den Wulst 28 (Fig. 13,14), auch bei hohen Drehmomenten im Eingriff bleibt, und über den Sperrschieber 6 die Griffhülse 5 drehfest mit dem Futterkörper 1 gekoppelt ist und mittels des Anschlages 8 eine Begrenzung der Nachspannung bewirkt.
Bezugszeichenliste
1 Futterkörper
2 Spannkonus 3 Backenhalter
4 Spannbacken
5 Griff hülse
6 Sperrschieber
7 erster Zahnkranz 8 Anschlag 9 Steuerkurve
10 Steuerhülse
11 Gegenanschlag
12 Rasteinrichtung 13 Rastsitz
14 Hülsenbund
15 Querschlitz
16 Stift
17 Langloch 18 Rückstellfeder
19 zweite Zahnkranz
20 Sperrklinke
21 zweite Steuerkurve
22 Löse ring 23 Feder
24 Mitnehmer
25 Gewindebohrung
26 Rastglied 27 Sperrzahn
28 Wulst
29 Feder
30 Bolzen
31 Bolzenaufnahme 32 Bolzenkopf
33 Schaltnase
34 Nasentasche

Claims

Patentansprüche:
1. Nachspannendes Bohrfutter mit einem Futterkörper (1 ), einem koaxial zum Futterkörper(1 ) verdrehbaren Spannkonus (2), axial abgestützt auf einem am Futterkörper (1 ) gelagerten Backenhalter (3), in dem in Führungsschlitzen Spannbacken
(4) geführt sind, die zum Spannen und Lösen durch eine Relativdrehung zwischen dem Futterkörper (1 ) und dem Spannkonus (2) mit dem Backenhalter (3) verstellbar sind, wobei an dem Backenhalter (3) ein Anschlag und an dem Spannkonus (2) ein Gegenanschlag (11 ) zur definierten Begrenzung einer relativen Verdrehbarkeit des Spannkonus (2) gegenüber dem Backenhalter (3) zwischen einer ersten, und einer zweiten Drehlage ausgebildet ist, und wobei eine ein Rastglied (26) aufweisende Rasteinrichtung (12) mit einem der ersten Drehlage zugeordneten und einem der zweiten Drehlage zugeordneten Rastsitz (13) zwischen dem Backenhalter und dem Spannkonus (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Futterkörper (1 ) eine Griffhülse (5) drehbar gelagert ist, in derein Sperrschieber (6) angeordnet ist, der bei einem Wechsel zwischen der zweiten Drehlage und der ersten Drehlage aus einer außer Eingriff mit einem dem Futterkörper (1 ) zugeordneten ersten Zahnkranz (7) befindlichen Lage in eine in Eingriff befindliche Lage verstellt wird, und umgekehrt, und dass ein Anschlag (8) zur Begrenzung der relativen Verdrehbarkeit der Griffhülse (5) gegenüber dem Backenhalter (3) im Sinne eines Nachspannens vorgesehen ist.
2 . Bohrfutter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Spannkonus (2) und/oder der Backenhalter (3) eine Steuerkurve (9) für die radial erfolgende Verstellung des Sperrschiebers (6) aufweist.
3 . Bohrfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkurve (9) an einer drehfest mit dem Spannkonus (2) verbundenen Steuerhülse (10) als ein axial abstehender Hülsenbund (14) gebildet ist, der in einen Querschlitz ( 15) des Sperrschiebers (6) eingreift.
4 . Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (8) durch einen am Backenhalter (3) angeordneten Stift (16) gebildet ist, der in ein in der Griffhülse (5) ausgebildetes, in Umfangsrichtung verlaufendes Langloch (17) eingreift.
5 . Bohrfutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Langloch (17) sich über einen Winkel von 12° bis 36°, vorzugsweise von 24° erstreckt.
6 . Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Griffhülse (5) und dem Backenhalter (3) eine Rückstellfeder (18) angeordnet ist.
7 . Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Verriegelungseinrichtung, die einen zur Futterachse koaxialen zweiten Zahnkranz (19) einerseits und eine unter der Kraft einer Feder (23) in den zweiten Zahnkranz (19) eingreifende, am Backenhalter (3) gelagerte Sperrklinke (20) andererseits aufweist und die den Futterkörper (1) und die Sperrklinke (20) bei in den zweiten Zahnkranz (19) eingerückter Sperrklinke
(20) gegen Relativdrehungen im Sinne eines Lösens der Spannbacken (4) sperrt, Relativdrehungen im Sinne eines Spannens aber unbehindert läßt, wobei die erste Drehlage dem eingerückten Zustand und die zweite Drehlage dem ausgerückten Zustand der Sperrklinke (20) gegenüber dem zweiten Zahnkranz (19) entspricht.
8 . Bohrfutter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Spannkonus (2) eine zweite Steuerkurve (21 ) aufweist zur Verstellung der Sperrklinke (20) aus der in den zweiten Zahnkranz (19) eingerückten Stellung in die ausgerückte Stellung bei Verdrehung des Spannkonus (2) in die
Drehrichtung, die dem Lösen der Spannbacken (4) entspricht.
9. Bohrfutter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Steuerkurve (21) an der Steuerhülse (10) ausgebildet ist.
10 . Bohrfutter nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke (20) als zweiarmiger Hebel mit einem mindestens einen
Sperrzahn (27) aufweisenden ersten Hebelarm und mit einem zur Anlage an die zweite Steuerkurve (21 ) bestimmten zweiten Hebelarm gebildet ist.
11. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerachse der Sperrklinke (20) und der Stift (16) einstückig durch ein Bauteil gebildet sind.
12. Bohrfutter nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (23) den ersten, den Sperrzahn (27) aufweisenden Hebelarm beaufschlagt.
13 . Bohrfutter nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkonus (2) zweiteilig gestaltet ist mit einem der Verstellung der Sperrklinke (20) dienenden Lösering (22).
14. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zahnkranz (19) am Futterkörper (1) ausgebildet ist.
15 . Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet dass zur Sicherung des Eingriffs des Sperrschiebers (6) in den ersten Zahnkranz (7) ein die Verstellung des Sperrschiebers (6) radial nach außen blockierender
Wulst (28) vorgesehen ist.
16. Bohrfutter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet dass der Wulst (28) an dem Lösering (22) ausgebildet ist.
17 . Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Erhöhung des beim Beginn des Spannvorganges anfänglich benötigten Drehmomentes vorhanden sind.
18. Bohrfutter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Backenhalter (3) ein Bolzen (30) gelagert ist, der unter der Kraft einer Feder in eine dem Spannkonus (2) zugeordnete Bolzenaufnahme (31 ) eingreift.
19 . Bohrfutter nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der der Bolzenaufnahme (31 ) zuweisende Bolzenkopf (32) im Zusammenwirken mit der Bolzenaufnahme (31 ) zur Bestimmung der Schaltkraft geformt ist.
20. Bohrfutter nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft der Feder möglichst gering gewählt ist, um lediglich das Eingreifen des Bolzens (30) in die Bolzenaufnahme (31 ) zu gewährleisten.
21. Bohrfutter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass an der Steuerhülse (10) mindestens eine Schaltnase (33) ausgebildet ist, die vor dem Beginn des Spannvorganges in eine am Backenhalter (3) ausgebildete Nasentasche (34) eingreift und diese zum Beginn des Spannvorganges verläßt.
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