CH635766A5

CH635766A5 - Spannfutter, insbesondere bohrfutter.

Info

Publication number: CH635766A5
Application number: CH141779A
Authority: CH
Inventors: Guenter Horst Roehm
Original assignee: Roehm Guenter H
Priority date: 1978-02-17
Filing date: 1979-02-14
Publication date: 1983-04-29
Also published as: FR2417365B1; IT7952959V0; NL185901C; US4213623A; GB1557772A; NL7900629A; IT7967346A0; DE7804747U1; JPS611242B2; FR2417365A1; JPS54117980A; IT1118369B; NL185901B

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter, insbesondere Bohrfutter, mit einem Futterkörper, einer koaxial zum Futterkörper verdrehbaren Spannhülse und mit Spannbacken, die zum Spannen und Lösen durch eine Relativdrehung zwischen dem Futterkörper und der Spannhülse verstellbar sind.

Spannfutter dieser Art sind in verschiedenen Ausführungsformen, beispielsweise aus dem DE-GM 7 524 037 bekannt. Sie haben sich in der Praxis vielfach bewährt. Schwierigkeiten können allerdings dann auftreten, wenn das Spannfutter während des Betriebs Vibrationen ausgesetzt ist, die unter Umständen zu Relativverstellungen der Spannhülse gegenüber dem Futterkörper und damit zu einer Lockerung des Spannzustandes des Spannfutters führen können. Dies gilt insbesondere für Bohrfutter, die zum Schlagbohren benutzt werden, und bei welchen die mit dem Schlagbohren verbundenen Erschütterungen zu einer Lockerung des im Bohrfutter eingespannten Bohrwerkzeuges Anlass geben können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spannfutter der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die Gefahr einer unbeabsichtigten Lockerung des Spannzustandes, also beispielsweise eines Lösens des eingespannten Bohrwerkzeuges, auch unter hinsichtlich auftretenden Vibrationen erschwerten Betriebsbedingungen, insbesondere im harten Schlagbohrbetrieb, ausgeschlossen ist. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht weiter darin, das Spannfutter so auszubilden, dass die erreichte Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen auch unter hohen Drehgeschwindigkeiten des Spannfutters mit Sicherheit erhaltenbleibt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass zwischen dem Futterkörper und der Spannhülse eine Rastvorrichtung aus einem zur Futterachse koaxialen Zahnkranz einerseits und einem radial von aussen unter Federkraft in den Zahnkranz eingreifenden Rastglied anderseits vorgesehen ist, das den Futterkörper und die Spannhülse gegen Relativverdrehungen im Sinne eines Lösens der Spannbacken sperrt, Relativverdrehungen im Sinne eines Spannens aber unbehindert lässt, und dass ein radial verstellbares Fliehgewicht angeordnet ist, das radial gegenläufig mit dem Rastglied gekuppelt oder verbunden ist und mit seiner Fliehkraft das Rastglied zusätzlich zur Federkraft gegen den Zahnkranz drückt.

Im Ergebnis wird durch die Erfindung zunächst gewährleistet, dass sich während des Betriebs des Spannfutters, insbesondere Bohrfutters, die Spannhülse relativ gegenüber dem Futterkörper nicht im Sinne eines Lösens der Spannbacken verdrehen kann, da die Rastvorrichtung die Spannhülse gegen ein solches Verdrehen sperrt. Da Drehungen in entgegengesetzter Richtung aber nicht behindert werden, bleibt bei selbstspannenden oder nachspannenden Spannfuttern das Nachspannen der Spannbacken unbehindert. Die vom Rastglied bewirkte Sicherung gegen unerwünschte Relativverdrehungen von Spannhülse und Futterkörper bleibt auch bei hohen Drehzahlen des Spannfutters voll wirksam, da das mit seiner Fliehkraft zusätzlich zur Federkraft das Rastglied gegen den Zahnkranz drückende Fliehgewicht entgegengesetzt zur Federkraft wirkende Fliehkräfte des Rastgliedes zumindest kompensiert und also keine Gefahr besteht, dass das Rastglied unter der Wirkung seiner eigenen Fliehkraft gegen den Federdruck aus seinem Eingriff im Zahnkranz auftreten könnte.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist das Rastglied eine mit dem Zahnkranz ein Klinkengesperre bildende Sperrklinke, die um eine zur Futterachse parallele Achse schwenkbar und als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, dessen freier Hebelarm das Fliehgewicht trägt oder unmittelbar selbst bildet. Im letzteren Fall besteht die sehr vorteilhafte Möglichkeit, dass der freie Hebelarm länger als der den Klinkensperrzahn tragende Hebelarm ist und gebogen längs dem Zahnkranz verläuft, sowie im Bereich der Schwenkachse und des Armendes die Enden einer Blattfeder trägt, die im Bereich der Federmitte unter Verspannung am Zahnkranz abgestützt ist und dadurch die das Rastglied belastende Federkraft liefert. Weiter empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, dass die Spannhülse den Zahnkranz trägt und das Rastglied an einem am Futterkörper festen Ring gelagert ist, der mit einem Hülsenteil den Zahnkranz axial übergreift und gegenüber dem Zahnkranz einen freien Ringraum bildet, in dem sich das Rastglied erstreckt. Um das Rastglied in einfacher Weise aus seinem Eingriff am Zahnkranz lösen zu können, wenn ein Öffnen des Spannfutters beabsichtigt ist, besitzt in weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung das Rastglied an seinem freien Hebelarm einen radial nach aussen durch eine Öffnung im Hülsenteil des das Rastglied lagernden Ringes vorstehenden Drük-

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ker. Wird der Drücker von Hand radial einwärts gedrückt, verschwenkt der das Rastglied bildende Hebel mit solchem Drehsinn, dass sich die Sperrklinke aus dem Zahnkranz löst.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein selbstspannendes Bohrfutter nach der Erfindung, teils in Seitenansicht, teils in achsenparallelen Schnitten,

Fig. 2 einen Querschnitt in Richtung III-III durch das Bohrfutter nach Fig. 1.

In der Zeichnung ist der Futterkörper mit 1 und die daran koaxial und drehbar gelagerte Spannhülse mit 2 bezeichnet. Für die Lagerung der Spannhülse 2 besitzt der Futterkörper 1 einen Ringflansch 3, der axial zwischen einer Ringschulter 4 der Spannhülse 2 einerseits und Wälzkörpern 5 anderseits eingeschlossen ist, die durch einen in die Spannhülse 2 eingeschraubten Gewindering 6 gesichert sind. Mit la ist eine Gewindeaufnahme im Futterkörper 1 für die nicht dargestellte Bohrspindel bezeichnet. Die Spannbacken 7 sind in Schlitzen 8 der Spannhülse 2 angeordnet und in einer konischen Führung in Form eines Spannkonus 9 verstellbar, der im Ausführungsbeispiel einen Teil der Spannhülse 2 bildet und dazu in einem Gewinde 10 mit'der Spannhülse 2 verschraubt ist. Durch die Führung der Spannbacken 7 in den Schlitzen 8 der Spannhülse 2 überträgt sich jedes vom nicht dargestellten Bohrwerkzeug her auf die Spannbacken 7 übertragene Drehmoment entsprechend auf die Spannhülse 2. Nach rückwärts sind im Ausführungsbeispiel die Spannbak-ken 7 gegen ein Nachspannstück 11 abgestützt, das mit einem Gewindebolzen 12 in einer zentralen Gewindebohrung

13 des Futterkörpers 1 verdrehbar ist. Das Nachspannstück 11 und damit der Gewindebolzen 12 drehen sich somit relativ gegenüber dem Futterkörper 1 in gleicher Weise wie die Spannhülse 2 und die Spannbacken 7. Wird die Spannhülse 2 gegenüber dem Futterkörper 1 verdreht, so erfährt der sich dann entsprechend mitdrehende Gewindebolzen 12 des Nachspannstückes 11 je nach Drehrichtung eine axiale Voroder Rückverstellung, was im ersten Fall ein Spannen, im zweiten Fall ein Lösen der Spannbacken 7 zur Folge hat.

Um bei eingespanntem Werkzeug Verdrehungen zwischen dem Futterkörper 1 und der Spannhülse 2 zu verhindern, die zu einer Lockerung der Einspannung führen könnten, ist zwischen dem Futterkörper 1 und der Spannhülse 2 eine Rastvorrichtung vorgesehen, die im wesentlichen aus einem zur Futterachse koaxialen Zahnkranz 14 einrseits und einem radial von aussen unter Federkraft in den Zahnkranz

14 eingreifenden Rastglied 15 anderseits besteht. Das Rastglied 15 und die Zähne 14.1 des Zahnkranzes 14 sind so ausgebildet, dass die Rastvorrichtung den Futterkörper 1 und die Spannhülse 2 gegen Relativverdrehungen im Sinne eines Lösens der Spannbacken 7 sperrt. Relativverdrehungen im Sinne eines Spannens aber unbehindert lässt. Im Ausführungsbeispiel wird dies dadurch erreicht, dass das Rastglied

15 eine mit dem Zahnkranz 14 ein Klinkengesperre bildende Sperrklinke ist, die an einem Lagerbolzen 17 um eine zur

Futterachse parallele Achse 16 schwenkbar ist. Die Zähne 14.1 des Zahnkranzes 14 und der Klinkensperrzahn 15.1 sind sägezahnförmig ausgebildet, so dass der Klinkensperrzahn 15.1 und die Zähne 14.1 des Zahnkranzes 14 bei einer s Relativverdrehung zwischen dem Futterkörper 1 und der Spannhülse 2 im Sinne eines Spannens der Spannbacken 7 über ihre Schrägflächen 19 aneinander abgleiten, so dass keine Sperrung erfolgt. In entgegengesetzter Richtung kommen sie dagegen an ihren steilen Flächen 20 zur blockierenden io Anlage.

Um zu verhindern, dass sich bei hohen Drehgeschwindigkeiten des Spannfutters das Rastglied 15 unter dem Ein-fluss der auf es einwirkenden Fliehkraft aus seinem Eingriff im Zahnkranz 14 löst, drückt ein radial verstellbares Flieh-ls gewicht mit seiner Fliehkraft das Rastglied 15 zusätzlich zur Federkraft gegen den Zahnkranz 14. Im Ausführungsbeispiel wird dies in einfachster und daher bevorzugter Weise dadurch verwirklicht, dass das Rastglied 15 als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, dessen freier Hebelarm 15.2 das Flieh-20 gewicht trägt oder, wie dargestellt, unmittelbar selbst bildet. Dazu ist dieser freie Hebelarm 15.2 länger als der den Klinkensperrzahn 15.1 tragende Hebelarm 15.3. Weiter verläuft der freie Hebelarm 15.2 gebogen längs dem Zahnkranz 14. Im Bereich des Lagerbolzens 17 einerseits und des Armendes 25 anderseits trägt er die Enden einer Blattfeder 21, die im Bereich der Federmitte unter Verspannung am Zahnkranz 14 abgestützt ist und die Federkraft liefert, die das Rastglied 15 mit dem Klinkensperrzahn 15.1 in den Zahnkranz 14 drückt. Ersichtlich übt die Blattfeder 21 auf den freien Hebelarm 30 15.2 eine Federkraft aus, die mit der Fliehkraft des freien Hebelarms 15.2 im wesentlichen gleichgerichtet ist, so dass die Fliehkraft des freien Hebelarmes 15.2 die Federkraft unterstützt und die Fliehkraft des den Klinkensperrzahn 15.1 tragenden Hebelarms 15.3 nicht nur kompensiert, sondern 35 im Ausführungsbeispiel sogar überwiegt.

Im Ausführungsbeispiel ist der Zahnkranz 14 am oberen Ende der Spannhülse 2 angeordnet. Das Rastglied 15 ist an einem am Futterkörper 1 festen Ring 22 gelagert, der einen radialen Schlitz 22.1 und eine Spannschraube 23 aufweist, 40 mit der er unverdreh- und unverschiebbar am Futterkörper 1 aufgespannt ist. Der Ring 22 trägt ein Hülsenventil 22.2, mit dem er axial den Zahnkranz 14 übergreift und gegenüber dem Zahnkranz 14 einen freien Ringraum 24 bildet, in dem sich das Rastglied 15 erstreckt. Um den Klinkensperrzahn 4515.1 aus seinem Eingriff am Zahnkranz 14 lösen zu können, besitzt das Rastglied 15 an seinem freien Hebelarm 15.2 einen Drücker 15.4, der radial nach aussen durch eine Öffnung 25 im Hülsenteil 22.2 des das Rastglied lagernden Ringes 22 vorsteht. Wird der Drücker 15.4 von Hand radial so nach innen gedrückt, schwenkt der zweiarmige Hebel 15.2, 15.3 um seine Achse 17 in einem den Klinkensperrzahn 15.1 aus seinem Eingriff am Zahnkranz 14 heraushebenden Drehsinn, so dass die Spannhülse 2 gegenüber dem Futterkörper 1 im Sinne eines Lösens der Einspannung verdreht werden 55 kann.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Spannfutter, mit einem Futterkörper, einer koaxial zum Futterkörper verdrehbaren Spannhülse und mit Spannbacken, die zum Spannen und Lösen durch eine Relativdrehung zwischen dem Futterkörper und der Spannhülse verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Futterkörper (1) und der Spannhülse (2) eine Rastvorrichtung aus einem zur Futterachse koaxialen Zahnkranz (14) einerseits und einem radial von aussen unter Federkraft in den Zahnkranz (14) eingreifenden Rastglied (15) anderseits vorgesehen ist, das den Futterkörper (1) und die Spannhülse (2) gegen Relativverdrehungen im Sinne eines Lösens der Spannbacken (7) sperrt, Relativverdrehungen im Sinne eines Spannens aber unbehindert lässt, und dass ein radial verstellbares Fliehgewicht angeordnet ist, das radial gegenläufig mit dem Rastglied (15) gekuppelt oder verbunden ist und mit seiner Fliehkraft das Rastglied (15) zusätzlich zur Federkraft gegen den Zahnkranz (14) drückt.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastglied (15) eine mit dem Zahnkranz (14) ein Klinkengesperre bildende Sperrklinke ist, die um eine zur Futterachse parallele Achse (18) schwenkbar und als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist, dessen freier Hebelarm (15.2) das Fliehgewicht trägt oder unmittelbar selbst bildet.

3. Spannfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Hebelarm (15.2) länger als der den Klin-kensperrzahn (15.1) tragende Hebelarm (15.3) ist und gebogen längs dem Zahnkranz (14) verläuft, sowie im Bereich der Schwenkachse (18) und des Armendes die Enden einer Blattfeder (21) trägt, die im Bereich der Federmitte unter Verspannung am Zahnkranz (14) abgestützt ist.

4. Spannfutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhülse (2) den Zahnkranz (14) trägt und das Rastglied (15) an einem am Futterkörper (1) festen Ring (22) gelagert ist, der mit einem Hülsenteil (22.2) den Zahnkranz (14) axial übergreift und gegenüber dem Zahnkranz (14) einen freien Ringraum (24) bildet, in dem sich das Rastglied (15) erstreckt.

5. Spannfutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastglied (15) an seinem freien Hebelarm (15.2) einen radial nach aussen durch eine Öffnung (25) im Hülsenteil (22.2) des das Rastglied (15) lagernden Ringes (22) vorstehenden Drücker (15.4) besitzt.