WO2014015859A1 - Bohrfutter - Google Patents

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WO2014015859A1
WO2014015859A1 PCT/DE2013/100272 DE2013100272W WO2014015859A1 WO 2014015859 A1 WO2014015859 A1 WO 2014015859A1 DE 2013100272 W DE2013100272 W DE 2013100272W WO 2014015859 A1 WO2014015859 A1 WO 2014015859A1
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WO
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chuck body
drill chuck
chuck according
drill
ring
Prior art date
Application number
PCT/DE2013/100272
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Schenk
Original Assignee
Röhm Gmbh
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Publication date
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Priority to JP2015523420A priority patent/JP6199386B2/ja
Priority to CN201380022567.2A priority patent/CN104284748B/zh
Publication of WO2014015859A1 publication Critical patent/WO2014015859A1/de
Priority to US14/604,342 priority patent/US9718134B2/en

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    • 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
    • B23B31/1238—Jaws movement actuated by a nut with conical screw-thread
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23B2226/61—Plastics not otherwise provided for, e.g. nylon
    • 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
    • B23B2231/44—Nose pieces
    • 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
    • Y10T279/17623—Threaded sleeve and jaw
    • Y10T279/17632—Conical sleeve

Definitions

  • the invention relates to a drill chuck with a made of plastic, in particular made of fiber-reinforced plastic, and a spindle receptacle and a tool holder having chuck body, in which by means of a threaded ring adjustable clamping jaws are performed.
  • Such drill chucks are known for example from DE 198 29 931 A1.
  • the chuck body made of plastic is reinforced by metal parts, which are poured into the plastic during the manufacturing process. This results in a very complex production process, which for this reason also has a negative effect on the production costs.
  • the present invention has for its object to reduce the above-mentioned disadvantages and to provide a drill chuck that makes only a small installation effort required.
  • the chuck body can be strengthened locally in the area in which metal chuck body have only a small wall thickness, which now also in
  • Plastic chucks can be maintained.
  • relatively small chuck body diameters in the region of the body head can now also be realized without impairing the stability of the chuck according to the invention. Due to the outer peripheral assignment of the
  • the chuck body made of plastic is formed without metallic reinforcement deposits. Due to the complete renouncement of the metallic reinforcement storage, a simple manufacturing process can be realized, since the chuck body can be made as a whole as a molded part. This has a positive effect on the manufacturing costs of the drill chuck according to the invention. It is also conceivable, however, the fuse ring with cast into the chuck body or this associated metallic
  • Chuck body is connected axially immovable.
  • the securing ring can also serve for the axial support of further components assigned to the drill chuck.
  • a toothing in particular a fine toothing
  • manufacturing tolerances of the chuck body can be compensated by the fine toothing, since during application of the safety ring to the chuck body a
  • Concentricity properties of the drill chuck according to the invention are improved so far that a restriction of practicality compared to metal chuck bodies is no longer present.
  • the height of the toothing is in a range of 0.15 mm to 0.60 mm and particularly preferably 0.25 mm.
  • the angle between adjacent tooth flanks is preferably in an angular range of 45 ° to 75 ° and particularly preferably 60 °, whereby the
  • Material redistribution is also favored. It has also been shown to be favorable if the tooth valleys are rounded and if the radius of the rounded tooth valleys is preferably in a range of 0.10 mm to 0.25 mm and particularly preferably 0.16 mm.
  • the number of teeth of the toothing lies in a range of 80 to 200, preferably in a range of 100 to 140 and particularly preferably 120 teeth. If the number of teeth is too large, then the material redistribution is inhibited, but if the number of teeth is too small, then the material of the chuck body can be distributed only incompletely, whereby the concentricity properties are not sufficiently improved.
  • the securing ring on its side facing away from the spindle receiving a radially inwardly facing stop surface for covering the chuck body in the region of the tool holder.
  • a stop surface is ensures that when accidentally piercing a wall while drilling the drill chuck hits the stop surface on the wall, without damaging the case made of plastic chuck body.
  • a support sleeve for supporting the side of the tool facing the tool holder
  • Threaded ring is provided, and when the axial position of the support sleeve is secured to the chuck body by the securing ring.
  • the support sleeve which is preferably formed of metal, a support of the same can be done on the chuck body. Due to the cylindrical portion, the assembly is also easier because during assembly of the support sleeve of the
  • Tool receiving side facing the axial adjustment of the support sleeve is limited by the chuck body.
  • Safety ring made of metal, in particular steel, stainless steel or
  • Aluminum is made.
  • the execution of the securing ring made of metal, in particular, the reinforcement of the chuck body is improved in critical points.
  • Fig. 1 is a sectional view of a first embodiment of a drill chuck according to the invention
  • Fig. 2 is a partially sectioned view of a second
  • Fig. 3 is a sectional view of a securing ring with a
  • Fig. 4 shows a detailed view of the toothing of the securing hoop
  • Fig. 5 is an exploded view of the second embodiment
  • Fig. 6 is a perspective view of the chuck body
  • Fig. 7 is a plan view of the rear end of the chuck body.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along the section VIII - VIII of FIG. 2.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a first embodiment of a drill chuck 1 according to the invention with a chuck body 2 made of fiber-reinforced plastic.
  • the chuck body 2 has a spindle receptacle 3 for receiving a drill spindle of a drill and a tool holder 4 opposite.
  • clamping jaws 5 are guided, which are inclined via a threaded ring 6 in a known manner to Chuck axis can be adjusted in guide receptacles.
  • a clamping sleeve 7 is provided, which in the illustrated embodiment via an intermediate sleeve 8 on the
  • Thread ring 6 acts, this can also be applied directly.
  • Threaded ring 6 is supported via a pressure ring 9 and by means of a ball bearing 10 on the chuck body 2 axially to the rear in the direction of the spindle holder 3. The support of the threaded ring 6 in the direction of
  • Tool holder 4 outer circumference side includes, is supported.
  • the support sleeve 11 is substantially conically shaped.
  • Sichanssreif 12 has on its side facing away from the spindle receptacle 3 on a radially inwardly facing stop surface 13 which the
  • Chuck body 2 in the area of the tool holder 4 protects.
  • the securing ring 12 has a collar 14 which serves to support the clamping sleeve 7.
  • Production step are produced without first consuming
  • the chuck 1 comes out with a very small number of parts and beyond the assembly is facilitated by the structure.
  • the threaded ring 6 is applied to the chuck body 2.
  • the support sleeve 11 is mounted, followed by the clamping sleeve 7, which is supported on the spindle receptacle 3 side facing the chuck body 2.
  • the securing ring 12 is connected to the chuck body 2, whereby now the axial position of the clamping sleeve 7 and the threaded ring 6 is secured.
  • Figure 2 shows a partially sectioned view of a second
  • Embodiment of a drill chuck 1 according to the invention.
  • the radial support and guidance of the clamping sleeve 7 takes place at which the spindle holder. 3 harboring end of the chuck body 2 by a support plate 15 which is formed integrally with the chuck body 2.
  • the support disk 15 has aligned with the clamping jaws 5 outlet openings 16, which favor the manufacturing process of the chuck body 2.
  • the outlet openings 16 are cast in the manufacture of the chuck body 2 directly into this by appropriate forms.
  • the axial support of the threaded ring in the direction of the tool holder 4 facing side of the chuck body 2 takes place in the second embodiment by the clamping sleeve 7, which is associated with a support member 27 for this purpose.
  • the collar 14 of the securing ring 12 forms in the embodiment shown in Figure 2, the stop surface 13 which protects the chuck body 2 in the tool holder 4 from damage.
  • the securing ring 12 has a toothing 17 on the inner peripheral side.
  • FIG. 3 shows a sectional view of the securing strip 12 from which this toothing 17 arranged on the inner circumference can be seen.
  • the number of teeth is in the embodiment shown in Figure 3 at 120 teeth.
  • the toothing 17 has rounded dental valleys whose radius is 0.16 mm in the exemplary embodiment shown.
  • the angle between adjacent tooth flanks is 60 ° and the height of the toothing 17 is 0.25 mm.
  • Figure 5 shows an exploded view of the second embodiment of the drill chuck 1. It is also clear from this that the
  • Pressure ring 9 on the outer peripheral side carries a locking toothing 18, in which a the intermediate sleeve 8 mounted locking element 19 by a on the
  • the made of metal cover plate 22 has to form a positive connection with the chuck body 2 radial
  • FIG. 6 shows a perspective view of the chuck body 2 made of fiber-reinforced plastic. As can be seen from the illustration, the chuck body 2 has several in the area of the spindle receptacle 3
  • ring-segment-like, axial slots 20 which are incorporated in the chuck body 2 in the manufacturing process.
  • the depth of the slots 20 is in this case adapted substantially to the axial extension of the spindle receptacle 3, which results in that the wall thickness of the chuck body 2 remains substantially constant along its axial extent.
  • Clamping sleeve 7 is used and aligned with the clamping jaws 5
  • Outlet openings 16 which allow a simple and thus cost-effective production of the chuck body 2 in one piece. Furthermore, a seat 21 for receiving the metal cover plate 22 is assigned to the end of the chuck body 2 accommodating the spindle receptacle 3.
  • This seat 21 has an undercut 23, in which the
  • Lens 22 can be clipped.
  • FIG. 7 shows a plan view of the rear end of the chuck body 2.
  • the support disk 15 and in the Support disk 15 formed outlet openings 16 can be seen, which are formed in alignment with the clamping jaws 5.
  • the ring-segment-like, axial slots 20 can be seen from the figure 7, in which in the embodiment shown, the seat 21 extends to insert the metal cover plate 22 can form fit, which has the radial collar elements 24 for this purpose.
  • FIG. 8 shows the rotatably connected to the chuck body 2 pressure ring 9, which is provided for the axial support of the threaded ring 6 on the chuck body 2 and the
  • Locking teeth 18 carries.
  • the pressure ring 9 cams 25 which in

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter mit einem aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff, gefertigten und eine Spindelaufnahme (3) und eine Werkzeugaufnahme (4) aufweisenden Futterkörper (2), in dem mittels eines Gewinderinges (6) verstellbare Spannbacken (5) geführt sind. Dem Futterkörper (2) ist im Bereich der Werkzeugaufnahme (4) außenumfangsseitig ein Sicherungsreif (12) zugeordnet.

Description

Bohrfutter
Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter mit einem aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff, gefertigten und eine Spindelaufnahme und eine Werkzeugaufnahme aufweisenden Futterkörper, in dem mittels eines Gewinderings verstellbare Spannbacken geführt sind.
Derartige Bohrfutter sind beispielsweise aus der DE 198 29 931 A1 bekannt. Um den im Betrieb auftretenden Belastungen entgegenzuwirken, ist der aus Kunststoff gefertigte Futterkörper durch Metallteile verstärkt, die während des Herstellungsprozesses in den Kunststoff eingegossen werden. Dies resultiert in einem sehr aufwendigen Herstellungsprozess, der sich aus diesem Grund auch negativ auf die Herstellungskosten auswirkt.
Auch bei dem aus der DE 198 00 998 C2 bekannten Bohrfutter sind metallene Verstärkungselemente in dem aus Kunststoff gefertigten
Futterkörper eingegossen.
Wird hingegen auf die Verwendung dieser eingegossenen
Verstärkungsmaterialien gänzlich verzichtet, dann besteht das Problem, dass ausschließlich aus Kunststoff gefertigte Futterkörper in den neuralgischen Punkten große Durchmesser aufweisen müssten, um den während des
l Bohrbetriebs auftretenden Kräften standzuhalten. Somit wären kompakte Bohrfutter, wie sie aus Metall herzustellen sind, nicht realisierbar.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile zu reduzieren und ein Bohrfutter bereitzustellen, das lediglich einen geringen Montageaufwand erforderlich macht.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Bohrfutter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass dem Futterkörper im Bereich der
Werkzeugaufnahme außenumfangsseitig ein Sicherungsreif zugeordnet ist. Durch die Verwendung eines derartigen Sicherungsreifs lässt sich der Futterkörper lokal in dem Bereich verstärken, in dem metallene Futterkörper lediglich eine geringe Wandstärke aufweisen, die nunmehr auch bei
Futterkörpern aus Kunststoff eingehalten werden kann. Damit können nun auch relativ geringe Futterkörperdurchmesser im Bereich des Körperkopfes realisiert werden, ohne die Stabilität des erfindungsgemäßen Bohrfutters zu beeinträchtigen. Durch die außenumfangsseitige Zuordnung des
Sicherungsreifes ist zudem eine einfache Montage gewährleistet, die eine Einlagerung eines Verstärkungselements während des Fertigungsvorganges, insbesondere des Spritzens des Futterkörpers vermeidet.
Als besonders vorteilhaft hat es sich daher gezeigt, wenn der aus Kunststoff gefertigte Futterkörper ohne metallische Verstärkungseinlagerungen gebildet ist. Durch den gänzlichen Verzicht der metallischen Verstärkungseinlagerung lässt sich ein einfacher Herstellungsprozess realisieren, da der Futterkörper im Ganzen als Spritzteil gefertigt werden kann. Dies wirkt sich positiv auf die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Bohrfutters aus. Denkbar ist es allerdings auch, den Sicherungsreif mit in den Futterkörper eingegossenen oder diesem zugeordneten metallischen
Verstärkungselementen zu kombinieren, wie diese insbesondere im Bereich der Spindelaufnahme vorteilhaft sind. Für die Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Bohrfutters hat es sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn der Sicherungsreif mit dem
Futterkörper axial unverschiebbar verbunden ist. Dadurch lässt sich insbesondere gewährleisten, dass der Sicherungsreif auch zur axialen Abstützung weiterer, dem Bohrfutter zugeordneter Bauteile dienen kann. Als besonders günstig hat es sich zudem erwiesen, wenn dem
Sicherungsreif innenumfangsseitig eine Verzahnung, insbesondere eine Feinverzahnung, zugeordnet ist. Durch die Feinverzahnung lassen sich insbesondere Fertigungstoleranzen des Futterkörpers ausgleichen, da beim Aufbringen des Sicherungsreifes auf den Futterkörper eine
Materialumverteilung an dem Futterkörper stattfindet, wodurch die
Rundlaufeigenschaften des erfindungsgemäßen Bohrfutters soweit verbessert werden, dass eine Einschränkung der Praxistauglichkeit im Vergleich zu metallenen Futterkörpern nicht mehr vorliegt.
Als bevorzugt hat es sich gezeigt, wenn die Höhe der Verzahnung in einem Bereich von 0,15 mm bis 0,60 mm und besonders bevorzugt bei 0,25 mm liegt. Durch die Wahl der Höhe der Verzahnung ist insbesondere
gewährleistet, dass die Materialumverteilung optimiert ist. In diesem
Zusammenhang hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn der Winkel zwischen benachbarten Zahnflanken bevorzugt in einem Winkelbereich von 45° bis 75° und besonders bevorzugt bei 60° liegt, wodurch die
Materialumverteilung ebenfalls begünstigt wird. Günstig hat es sich zudem gezeigt, wenn die Zahntäler abgerundet sind und wenn der Radius der abgerundeten Zahntäler bevorzugt in einem Bereich von 0,10 mm bis 0,25 mm und besonders bevorzugt bei 0,16 mm liegt.
Hierdurch lässt sich insbesondere ein vereinfachter Herstellungsprozess gewährleisten.
Für die Optimierung der Materialumverteilung hat es sich zudem als besonders bevorzugt gezeigt, wenn die Anzahl der Zähne der Verzahnung in einem Bereich von 80 bis 200, bevorzugt in einem Bereich von 100 bis 140 und besonders bevorzugt bei 120 Zähnen liegt. Wenn die Zahl der Zähne zu groß ist, dann wird die Materialumverteilung gehemmt, ist die Zahl der Zähne hingegen zu gering, dann kann das Material des Futterkörpers nur unvollständig verteilt werden, wodurch die Rundlaufeigenschaften nicht ausreichend verbessert werden.
Weiterhin als günstig hat es sich erwiesen, wenn dem Sicherungsreif ein radial nach außen weisender Kragen zur axialen Abstützung einer den Gewindering verstellenden Spannhülse zugeordnet ist. Durch die
Ausgestaltung des Kragens ist eine axiale Sicherung der Spannhülse gegeben. In diesem Zusammenhang hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn der Kragen gebördelt ist. Durch die Bördelung kann der Kragen auf einfache Art und Weise einstückig mit dem Sicherungsreif hergestellt werden, was einen positiven Einfluss auf die Herstellungskosten hat.
Weiterhin als günstig hat es sich erwiesen, wenn der Sicherungsreif an seiner der Spindelaufnahme abgewandten Seite eine radial nach innen zeigende Anschlagsfläche zur Abdeckung des Futterkörpers im Bereich der Werkzeugaufnahme aufweist. Durch eine derartige Anschlagsfläche ist gewährleistet, dass bei einem unbeabsichtigten Durchstoßen einer Wand während des Bohrens das Bohrfutter mit der Anschlagsfläche auf der Wand auftrifft, ohne den hierbei den aus Kunststoff gefertigten Futterkörper zu beschädigen. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn eine Stützhülse zur Abstützung der der Werkzeugaufnahme zugewandten Seite des
Gewinderinges vorgesehen ist, und wenn die axiale Lage der Stützhülse an dem Futterkörper durch den Sicherungsreif gesichert ist. Durch eine derartige Gestaltung ist gewährleistet, dass die Kraftübertragungskette zur axialen Sicherung des Gewinderinges nur in einem sehr begrenzten Umfang auf den aus Kunststoff gefertigten Futterkörper einwirkt. Dies hat einen positiven Einfluss auf die Langlebigkeit des erfindungsgemäßen Bohrfutters.
Als günstig hat es sich zudem gezeigt, wenn die Stützhülse konisch geformt ist und auf der der Werkzeugaufnahme zugewandten Seite einen
zylindrischen Abschnitt aufweist. Durch die Gestaltung der Stützhülse, die vorzugsweise aus Metall geformt ist, kann eine Abstützung derselben an dem Futterkörper erfolgen. Durch den zylindrischen Abschnitt ist zudem die Montage erleichtert, da bei der Montage der Stützhülse von der der
Werkzeugaufnahme zugewandten Seite her die axiale Verstellung der Stützhülse durch den Futterkörper begrenzt ist.
Als besonders vorteilhaft hat es sich zudem erwiesen, wenn der
Sicherungsreif aus Metall, insbesondere aus Stahl, Edelstahl oder
Aluminium, gefertigt ist. Durch die Ausführung des Sicherungsreifs aus Metall wird insbesondere die Verstärkung des Futterkörpers in neuralgischen Punkten verbessert. Darüber hinaus lässt sich durch eine derartige
Materialwahl der Sicherungsreif einfach herstellen. Im Folgenden wird die Erfindung an in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigt:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bohrfutters; Fig. 2 eine teilgeschnittene Ansicht eines zweiten
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bohrfutters;
Fig. 3 eine Schnittansicht eines Sicherungsreifes mit einer
Verzahnung;
Fig. 4 eine Detailansicht der Verzahnung des Sicherungsreifes; Fig. 5 eine Explosionsdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 6 eine Perspektivansicht des Futterkörpers;
Fig. 7 eine Aufsicht auf das rückwärtige Ende des Futterkörpers; und
Fig. 8 eine Schnittansicht entlang des Schnittes VIII - VIII aus Fig. 2.
Figur 1 zeigt eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrfutters 1 mit einem aus faserverstärktem Kunststoff gefertigten Futterkörper 2. Der Futterkörper 2 weist eine Spindelaufnahme 3 zur Aufnahme einer Bohrspindel einer Bohrmaschine und gegenüberliegend eine Werkzeugaufnahme 4 auf. In dem Futterkörper 2 sind Spannbacken 5 geführt, die über einen Gewindering 6 in bekannter Weise geneigt zur Futterachse in Führungsaufnahmen verstellt werden können. Zur Verstellung des Gewinderinges 6 ist eine Spannhülse 7 vorgesehen, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel über eine Zwischenhülse 8 auf den
Gewindering 6 einwirkt, diesem aber auch direkt anliegen kann. Der
Gewindering 6 ist dabei über einen Druckring 9 und mittels eines Kugellagers 10 an dem Futterkörper 2 axial nach hinten in Richtung der Spindelaufnahme 3 abgestützt. Die Abstützung des Gewinderinges 6 in Richtung der
Werkzeugaufnahme 4 erfolgt über eine Stützhülse 11 , die wiederum über einen Sicherungsreif 12, der den Futterkörper 2 im Bereich der
Werkzeugaufnahme 4 außenumfangseitig umfasst, abgestützt ist. Die Stützhülse 11 ist dabei im Wesentlichen konisch geformt. Der
Sicherungsreif 12 weist an seiner der Spindelaufnahme 3 abgewandten Seite eine radial nach innen zeigende Anschlagsfläche 13 auf, die den
Futterkörper 2 im Bereich der Werkzeugaufnahme 4 schützt. Darüber hinaus weist der Sicherungsreif 12 einen Kragen 14 auf, der zur Abstützung der Spannhülse 7 dient. Damit kann nun der Futterkörper 2 in einem
Produktionsschritt hergestellt werden, ohne zunächst aufwendig
Metallverstärkungen in den Futterkörper 2 einzuarbeiten. Zudem kommt das erfindungsgemäße Bohrfutter 1 mit einer sehr geringen Zahl an Teilen aus und darüber hinaus ist durch den Aufbau die Montage erleichtert. Zunächst wird der Gewindering 6 auf den Futterkörper 2 aufgebracht. Danach wird die Stützhülse 11 montiert, gefolgt von der Spannhülse 7, die auf der der Spindelaufnahme 3 zugewandten Seite an dem Futterkörper 2 abgestützt ist. Abschließend wird der Sicherungsreif 12 mit dem Futterkörper 2 verbunden, wodurch nun die axiale Lage der Spannhülse 7 und des Gewinderinges 6 gesichert ist.
Figur 2 zeigt in einer teilgeschnittenen Ansicht ein zweites
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bohrfutters 1. Im Gegensatz zu dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die radiale Abstützung und Führung der Spannhülse 7 an dem die Spindelaufnahme 3 beherbergenden Ende des Futterkörpers 2 durch eine Stützscheibe 15, die einstückig mit dem Futterkörper 2 gebildet ist. Die Stützscheibe 15 weist dabei mit den Spannbacken 5 fluchtende Austrittsöffnungen 16 auf, die den Herstellungsprozess des Futterkörpers 2 begünstigen. Zu diesem Zweck werden die Austrittsöffnungen 16 bei der Fertigung des Futterkörpers 2 direkt in diesen durch entsprechende Formen eingegossen. Die axiale Abstützung des Gewinderinges in Richtung der der Werkzeugaufnahme 4 zugewandten Seite des Futterkörpers 2 erfolgt bei dem zweiten Ausführungsbeispiel durch die Spannhülse 7, der zu diesem Zweck ein Abstützelement 27 zugeordnet ist. Der Kragen 14 des Sicherungsreifes 12 bildet bei dem in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel auch die Anschlagsfläche 13, die den Futterkörper 2 im Bereich der Werkzeugaufnahme 4 vor Beschädigungen schützt.
Um den Rundlauf des Futterkörpers 2 zu verbessern und die durch den Herstellungsprozess bedingten Fertigungstoleranzen auszugleichen, weist der Sicherungsreif 12 innenumfangsseitig eine Verzahnung 17 auf. Dadurch kommt es beim Aufpressen des Sicherungsreifes 12 auf den Futterkörper 2 zu einer plastischen Verformung des Futterkörpers 2. Figur 3 zeigt eine Schnittansicht des Sicherungsreifes 12, aus der diese innenumfangsseitig angeordnete Verzahnung 17 erkennbar ist. Die Zahl der Zähne liegt bei dem in der Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel bei 120 Zähnen. Wie der in der Figur 4 abgebildeten Detailansicht der Verzahnung 17 zu entnehmen ist, weist die Verzahnung 17 abgerundete Zahntäler auf, deren Radius in dem gezeigten Ausführungsbeispiel bei 0,16 mm liegt. Der Winkel zwischen benachbarten Zahnflanken beträgt 60° und die Höhe der Verzahnung 17 liegt bei 0,25 mm. Durch die Wahl dieser Parameter lässt sich die
Materialumformung des Futterkörpers 2 positiv beeinflussen.
Figur 5 zeigt eine Explosionsdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels des Bohrfutters 1. Hieraus wird insbesondere auch deutlich, dass der
Druckring 9 außenumfangsseitig eine Sperrverzahnung 18 trägt, in die ein an der Zwischenhülse 8 gelagertes Sperrelement 19 durch eine an der
Spannhülse 7 ausgebildete Steuerkurve eingerückt werden kann, um dadurch eine unbeabsichtigte Verstellung des Gewinderinges 6 und damit der Spannbacken 5 zu unterbinden. Auch eine Abschlussscheibe 22, die den Futterkörper 2 im Bereich der Spindelaufnahme 3 lokal verstärkt wird aus der Figur 3 ersichtlich. Die aus Metall gefertigte Abschlussscheibe 22 weist dabei zur Bildung eines Formschlusses mit dem Futterkörper 2 radiale
Kragenelemente 24 auf.
Figur 6 zeigt eine Perspektivansicht des aus faserverstärktem Kunststoff gefertigten Futterkörpers 2. Wie der Abbildung zu entnehmen ist, weist der Futterkörper 2 im Bereich der Spindelaufnahme 3 mehrere
ringsegmentartige, axiale Schlitze 20 auf, die beim Herstellungsprozess in den Futterkörper 2 eingearbeitet werden. Die Tiefe der Schlitze 20 ist hierbei im Wesentlichen der axialen Erstreckung der Spindelaufnahme 3 angepasst, was dazu führt, dass die Wandstärke des Futterkörpers 2 entlang seiner axialen Erstreckung im Wesentlichen konstant bleibt. Dadurch ist
gewährleistet, dass beim Aushärten des Futterkörpers 2
materialstärkenabhängige Effekte, die sich negativ auf die Stabilität und die Rundlaufeigenschaften des Futterkörper 2 auswirken würden, unterbunden werden. Ebenfalls aus der Figur 6 ist die einstückig mit dem Futterkörper 2 gebildete Stützscheibe 15 zu erkennen, die zur radialen Führung der
Spannhülse 7 dient und die mit den Spannbacken 5 fluchtenden
Austrittsöffnungen 16 aufweist, die eine einfache und damit kostengünstige Fertigung des Futterkörpers 2 aus einem Stück ermöglichen. Weiterhin ist dem die Spindelaufnahme 3 beherbergenden Ende des Futterkörpers 2 ein Sitz 21 zur Aufnahme der metallenen Abschlussscheibe 22 zugeordnet.
Dieser Sitz 21 weist dabei eine Hinterschneidung 23 auf, in die die
Abschlussscheibe 22 eingeklipst werden kann.
In der Figur 7 ist eine Aufsicht auf das rückwärtige Ende des Futterkörpers 2 gezeigt. Insbesondere sind hier erneut die Stützscheibe 15 und die in der Stützscheibe 15 ausgebildeten Austrittsöffnungen 16 ersichtlich, die fluchtend mit den Spannbacken 5 gebildet sind. Zudem werden aus der Figur 7 auch die ringsegmentartigen, axialen Schlitze 20 ersichtlich, in die sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Sitz 21 erstreckt, um die metallene Abschlussscheibe 22 formschlüssig einsetzen zu können, die zu diesem Zweck die radialen Kragenelemente 24 aufweist.
Die in der Figur 8 dargestellte Schnittansicht zeigt den drehfest mit dem Futterkörper 2 verbundenen Druckring 9, der zur axialen Abstützung des Gewinderinges 6 an dem Futterkörper 2 vorgesehen ist und der die
Sperrverzahnung 18 trägt. Um den Druckring 9 drehfest mit dem Futterkörper 2 zu verbinden, weist der Druckring 9 Nocken 25 auf, die in
korrespondierende Ausnehmungen 26, die am Futterkörper 2 ausgebildet sind, eingesetzt werden können. Durch die Sperrverzahnung 18 ist es möglich, eine Relativdrehung zwischen dem Gewindering 6 und dem
Futterkörper 2 zu unterbinden, die zu gegebenenfalls in einer ungewollten Verstellung der Spanbacken 5 resultieren könnte. Hierzu ist an der
Zwischenhülse 8, die drehfest mit dem Gewindering 6 verbunden ist, das Sperrelement angeordnet, das die Zwischenhülse 8 durchgreift und die mit der an der Spannhülse 7 ausgebildeten Steuerkurve in die am Druckring 9 ausgebildete Sperrverzahnung 18 ein- und ausgerückt werden kann.
Bezugszeichenliste
1 Bohrfutter
2 Futterkörper 3 Spindelaufnahme
4 Werkzeugaufnahme
5 Spannbacken
6 Gewindering
7 Spannhülse
8 Zwischenhülse
9 Druckring
10 Kugellager
1 Stützhülse
12 Sicherungsreif 13 Anschlagsfläche
14 Kragen
15 Stützscheibe
16 Austrittsöffnungen
17 Verzahnung 18 Sperrverzahnung
19 Sperrelement
20 Schlitz
21 Sitz
22 Abschlussscheibe 23 Hinterschneidung
24 Kragenelement
25 Nocken
26 Ausnehmung Abstützelement

Claims

Patentansprüche:
1. Bohrfutter mit einem aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff, gefertigten und eine Spindelaufnahme (3) und eine
Werkzeugaufnahme (4) aufweisenden Futterkörper (2), in dem mittels eines Gewinderinges (6) verstellbare Spannbacken (5) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass dem Futterkörper (2) im Bereich der Werkzeugaufnahme (4) außenumfangsseitig ein Sicherungsreif (12) zugeordnet ist.
2. Bohrfutter nach Ansprüche 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der aus
Kunststoff gefertigte Futterkörper (2) ohne metallische
Verstärkungseinlagerungen gebildet ist.
3. Bohrfutter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Sicherungsreif (12) mit in den Futterkörper (2) eingegossenen oder diesem zugeordneten metallischen Verstärkungselementen kombiniert ist.
4. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsreif (12) mit dem Futterkörper (2) axial
unverschiebbar verbunden ist.
5. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sicherungsreif (12) innenumfangsseitig eine Verzahnung (17), insbesondere eine Feinverzahnung, zugeordnet ist.
6. Bohrfutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Verzahnung ( 7) in einem Bereich von 0,15 mm bis 0,60 mm und besonders bevorzugt bei 0,25 mm liegt.
7. Bohrfutter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen benachbarten Zahnflanken bevorzugt in einem
Winkelbereich von 45° bis 75° und besonders bevorzugt bei 60° liegt.
8. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahntäler abgerundet sind, und dass der Radius der
abgerundeten Zahntäler bevorzugt in einem Bereich von 0,10 mm bis 0,25 und besonders bevorzugt bei 0,16 mm liegt.
9. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Zähne der Verzahnung (17) in einem Bereich von 80 bis 200, bevorzugt in einem Bereich von 100 bis 140 und besonders bevorzugt bei 120 Zähnen liegt.
10. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sicherungsreif (12) ein radial nach außen weisender Kragen (14) zur axialen Abstützung einer den Gewindering (6) verstellenden Spannhülse (7) zugeordnet ist.
11. Bohrfutter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (14) gebördelt ist.
12. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsreif (12) an seiner der Spindelaufnahme (3) abgewandten Seite eine radial nach innen zeigende Anschlagsfläche (13) zur Abdeckung des Futterkörpers (2) im Bereich der Werkzeugaufnahme (4) aufweist.
13. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stützhülse (11) zur Abstützung der der Werkzeugaufnahme (4) zugewandten Seite des Gewinderinges (6) vorgesehen ist, und dass die axiale Lage der Stützhülse (11) an dem Futterkörper (2) durch den Sicherungsreif (12) gesichert ist.
14. Bohrfutter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die
Stützhülse (11) konisch geformt ist und auf der der Werkzeugaufnahme (4) zugewandten Seite einen zylindrischen Abschnitt aufweist.
15. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsreif (12) aus Metall, insbesondere aus Stahl,
Edelstahl oder Aluminium, gefertigt ist.
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