CH635767A5 - Drill chuck - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter, insbesondere ein nachspannendes Bohrfutter, mit einem Futterkörper, einer daran koaxial und drehbar gelagerten Spannhülse und mit Spannbacken, die zum Spannen und Lösen durch eine Relati vdrehung zwischen dem Futterkörper und der Spannhülse in einer konischen Führung verstellbar sind.

Bohrfutter dieser Art sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt (vgl. beispielsweise DE-GM 7 222 008,

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DE-GM 7 524 037, DE-OS 2 133 142, DE-OS 2 639 214). Sie haben sich in der Praxis an sich gut bewährt. Schwierigkeiten können jedoch auftreten, wenn derartige Bohrfutter zum Schlagbohren verwendet werden, da die dabei unter 5 Umständen entstehenden Vibrationen Relativverstellungen der Spannhülse gegenüber dem Futterkörper bewirken können, die sich in einer Lockerung der Einspannung des Bohrwerkzeuges zwischen den Spannbacken bemerkbar machen, so dass auch insbesondere bei nachspannenden Bohrfuttern io das Bohrwerkzeug kein zur Nachspannung führendes Drehmoment mehr auf das Spannfutter ausüben kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrfutter der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die Gefahr einer unbeabsichtigten Lockerung der Einspannung des 15 Bohrwerkzeuges auch im harten Schlagbohrbetrieb ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindimg dadurch gelöst, dass zwischen dem Futterkörper und der Spannhülse eine Rastvorrichtung aus einem zur Futterachse koaxialen Zahn-20 kränz einerseits und aus unter Federkraft in den Zahnkranz eingreifenden Rastgliedern anderseits vorgesehen ist, dass die Rastglieder längs des Zahnkranzes in einem Abstand aufeinander folgen, der immer um einen Bruchteil eines Zahnabstandes des Zahnkranzes grösser oder kleiner als ein 25 ganzzahliges Vielfaches dieses Zahnabstandes ist, dass die in den Zahnkranz eingegriffenen Rastglieder den Futterkörper und die Spannhülse gegen Relativverdrehungen im Sinne eines Lösens der Spannbacken sperren, Relativverdrehungen im Sinne eines Spannens aber unbehindert zulassen, und 3o dass alle Rastglieder mittels eines gemeinsamen Stellgliedes gleichzeitig aus ihrem Eingriff im Zahnkranz zurückstellbar sind. Vorzugsweise ist der Bruchteil des Zahnabstandes, um den der Abstand aufeinanderfolgender Rastglieder grösser oder kleiner als ein ganzzahliges Vielfaches des Zahnabstan-35 des ist, gleich dem Kehrwert der Gesamtzahl aller Rastglieder, so dass der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden sperrenden Raststellungen der Rastvorrichtung gleich dem durch die Gesamtzahl aller Rastglieder gegebenen Bruchteil eines Zahnabstandes des Zahnkranzes ist.

40 Im Ergebnis wird durch die Erfindung zunächst gewährleistet, dass sich während des Betriebs des Bohrfutters die Spannhülse relativ gegenüber dem Futterkörper nicht im Sinne eines Lösens der Spannbacken verdrehen kann, da die Rastvorrichtung die Spannhülse gegen ein solches Ver-45 drehen sperrt, ohne entgegengesetzte Drehungen und damit ein Nachspannen der Spannbacken zu behindern. Durch das voneinander abweichende Teilungsverhältnis in der Anordnung der Zähne des Zahnkranzes einerseits und der Rastglieder anderseits liegen die Raststellungen, in welchen es so zum sperrenden Eingriff wenigstens eines der Rastglieder an einem der Zähne kommt, wesentlich dichter als der Zahnabstand des Zahnkranzes beträgt, und zwar um so dichter, je grösser die Anzahl der Rastglieder ist. Einerseits kann daher der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Raststellungen 55 mit sperrendem Eingriff ohne weiteres so klein gemacht werden, dass im Rahmen der Steifigkeit des Futters eine Verdrehung von der einen in die nächstfolgende Raststellung auf die Einspannung des Bohrwerkzeuges noch praktisch ohne Einfluss bleibt, anderseits können aber der Zahnab-60 stand und damit die Zahngrösse selbst so gross gewählt werden, dass ausreichend grosse Flächen für die sperrende Anlage der Rastglieder an den Zähnen zur Verfügung stehen, also eine sichere Blockierung des Futters gegen eine Lok-kerung der Einspannung auch dann gewährleistet ist, wenn 65 die Blockierung jeweils nur durch eines der Rastglieder an einem der Zähne des Zahnkranzes bewirkt wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rastglieder parallel zur Futterachse geführte Rastbolzen sind, deren Kopf ebenso wie

die Zähne des Zahnkranzes sägezahnförmig sind, so dass die Rastglieder und die Zähne des Zahnkranzes bei einer Relativdrehung zwischen dem Futterkörper und der Spannhülse im Sinne eines Spannens der Spannbacken über ihre Schrägflächen aneinander abgleiten, in entgegengesetzter Drehrichtung aber an ihren steilen Flächen zur blockierenden Anlage kommen. Zweckmässig sind die Rastglieder in der Spannhülse angeordnet und schlagen in Richtung ihres Eingriffes in den am Futterkörper festen Zahnkranz an einen das Stellglied bildenden Stellring an, der auf der Spannhülse axial verstellbar ist. Im einzelnen kann dazu der das Stellglied bildende Stellring mit einem Innenflansch eine Schulter der die Rastglieder bildenden Rastbolzen übergreifen und mit einem Hülsenteil auf der Spannhülse geführt sein. Vorzugsweise ist der Hülsenteil zwischen zwei Endstellungen verdrehbar, in deren einer die Rastglieder zum Eingriff in den Zahnkranz freigegeben sind und in deren anderer der Innenflansch axial so weit zurückverstellt ist, dass die am Innenflansch anschlagenden Rastglieder ausser Eingriff im Zahnkranz gehalten sind.

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

Fig. 1 ein nachspannendes Bohrfutter nach der Erfindung, teils in Seitenansicht, teils im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt in Richtung II-II 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 7 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 einerseits und aus unter der Kraft von Federn 15 in den Zahnkranz 14 eingreifenden Rastgliedern 16 anderseits besteht. Die Rastglieder 16 folgen längs des Zahnkranzes 14 in einem Abstand aufeinander, der - wie die Fig. 2 unmittelbar erkennen lässt, - immer um einen Bruchteil eines Zahnabstandes des Zahnkranzes 14 grösser oder kleiner als ein ganzzahliges Vielfa-

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ches dieses Zahnabstandes ist. Die in den Zahnkranz 14 eingegriffenen Rastglieder 16 sperren zwar den Futterkörper 1 und die Spannhülse 2 gegen Relativverdrehungen im Sinne eines Lösens der Spannbacken 7, lassen aber Relativver-s drehungen im Sinne eines Spannens unbehindert zu. Ausserdem ist ein für alle Rastglieder 16 gemeinsames Stellglied 17 vorgesehen, mittels dessen die Rastglieder 16 gleichzeitig aus ihrem Eingriff im Zahnkranz 14 zurückstellbar sind. Im Ausführungsbeispiel ist die Anordnung im einzelnen so getrof-io fen, dass der Bruchteil des Zahnabstandes, um den der Abstand aufeinanderfolgender Rastglieder 16 grösser oder kleiner als ein ganzzahliges Vielfaches des Zahnabstandes ist, gleich dem Kehrwert der Gesamtzahl aller Rastglieder ist. Der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden sperrenden i5 Raststellungen der Rastvorrichtung ist daher gleich dem durch die Gesamtzahl aller Rastglieder gegebenen Bruchteil eines Zahnabstandes des Zahnkranzes 14. Im Ausführungsbeispiel sind insgesamt sechs Rastglieder vorgesehen, so dass die Raststellungen, in welchen mindestens eines der Rast-20 glieder 16 an einem der Zähne des Zahnkranzes 14 zur sperrenden Anlage kommt, ein Sechstel des Zahnabstandes im Zahnkranz beträgt. Die Raststellungen, in welchen die Spannhülse 2 gegenüber dem Futterkörper 1 blockierbar ist, liegen also wesentlich dichter als die Breite eines Zahnab-25 Standes beträgt. Der Zahnabstand und damit die Zahngrösse können somit im Vergleich zum Abstand aufeinanderfolgender blockierender Raststellungen erheblich grösser gewählt werden, so dass sich ausreichend grosse Anlageflächen zwischen den Rastgliedern 16 und den Zähnen des Zahnkranzes 30 14 ergeben, die eine sichere Blockierung auch dann gewährleisten, wenn die Sperrung nur durch Anlage eines Rastgliedes 16 an einem der Zähne des Zahnkranzes 14 erfolgt.

Die Rastglieder 16 sind im Ausführungsbeispiel parallel zur Futterachse geführte Rastbolzen, die in ihrem Inneren 35 die Rastfedern 15 aufnehmen und in Sackbohrungen 18 der Spannhülse 2 geführt sind, wobei sich die Rastfedern 15 am Boden der Sackbohrung 18 abstützen. Die Bolzenköpfe der Rastglieder 16 sind ebenso wie die Zähne des Zahnkranzes 14 sägezahnförmig. Die Rastglieder 16 und die Zähne des 40 Zahnkranzes 14 können daher bei einer Relativdrehung 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 stei-45 len Flächen 20 zur blockierenden Anlage.

Der Zahnkranz 14 befindet sich an der Unterseite eines radial geschlitzten, mit einer Spannschraube 21 am Futterkörper 1 unverdrehbar aufgespannten Klemmringes 22, der somit fest am Futterkörper 1 sitzt. Die Rastglieder 16 schla-50 gen in Richtung ihres Eingriffs in den Zahnkranz 14 an einem das Stellglied 17 bildenden Stellring an, der auf der Spannhülse 2 axial verstellbar ist. Das Stellglied 17 übergreift mit einem Innenflansch 17.1 eine Schulter 16.1 der die Rastglieder bildenden Rastbolzen und ist mit einem Hülsen-55 teil 17.2 auf der Spannhülse 2 geführt. Der Hülsenteil 17.2 ist zwischen zwei Endstellungen verdrehbar, in deren einer -wie in Fig. 1 - die Rastglieder 16 zum Eingriff in den Zahnkranz 14 freigegeben sind, während in der anderen Endstellung der Innenflansch 17.1 axial so weit zurückverstellt ist, 60 dass die am Innenflansch 17.1 anschlagenden Rastglieder 16 ausser Eingriff im Zahnkranz 14 gehalten sind. Die Axialver-stellung des das Stellglied 17 bildenden Stellringes wird in Abhängigkeit von seiner Drehbewegung im Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass die Spannhülse 2 an mehreren 65 Stellen in Schrägschlitze 23 des Hülsenteils 17.2 hineinragende Führungsstifte 24 trägt. Wird das Stellglied 17 verdreht, verschiebt es sich gleichzeitig axial entsprechend der Neigung der Schrägschlitze 23.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

635767 PATENTANSPRÜCHE

1. Bohrfutter mit einem Futterkörper, einer daran koaxial und drehbar gelagerten Spannhülse und mit Spannbak-ken, die zum Spannen und Lösen durch eine Relativdrehung zwischen dem Futterkörper und der Spannhülse in einer konischen Führung verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Futterkörper (1) und der Spannhülse (2) eine Rastvorrichtung aus einem zur Futterachse koaxialen Zahnkranz (14) einerseits und aus unter Federkraft in den Zahnkranz (14) eingreifenden Rastgliedern (16) anderseits vorgesehen ist, dass die Rastglieder (16) längs des Zahnkranzes (14) in einem Abstand aufeinander folgen, der immer um einen Bruchteil eines Zahnabstandes des Zahnkranzes (14) grösser oder kleiner als ein ganzzahliges Vielfaches dieses Zahnabstandes ist, dass die in den Zahnkranz (14) eingegriffenen Rastglieder (16) den Futterkörper (1) und die Spannhülse (2) gegen Relativverdrehungen im Sinne eines Lösens der Spannbacken (7) sperren, Relativverdrehungen im Sinne eines Spannens aber unbehindert zulassen, und dass alle Rastglieder (16) mittels eines gemeinsamen Stellgliedes (17) gleichzeitig aus ihrem Eingriff im Zahnkranz (14) zurückstellbar sind.

2. Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bruchteil des Zahnabstandes, um den der Abstand aufeinanderfolgender Rastglieder (16) grösser oder kleiner als ein ganzzahliges Vielfaches des Zahnabstandes ist, gleich dem Kehrwert der Gesamtzahl aller Rastglieder (16) ist, so dass der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden sperrenden Raststellungen der Rastvorrichtung gleich dem durch die Gesamtzahl aller Rastglieder (16) gegebenen Bruchteil eines Zahnabstandes des Zahnkranzes (14) ist.

3. Bohrfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastglieder (16) parallel zur Futterachse geführte Rastbolzen sind, deren Kopf ebenso wie die Zähne des Zahnkranzes (14) sägezahnförmig sind, so dass die Rastglieder (16) und die Zähne des Zahnkranzes (14) bei einer Relativdrehung zwischen dem Futterkörper (1) und der Spannhülse (2) im Sinne eines Spannens der Spannbacken (7) über ihre Schrägflächen (19) aneinander abgleiten, in entgegengesetzter Richtung aber an ihren steilen Flächen (20) zur blockierenden Anlage kommen.

4. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastglieder (16) in der Spannhülse (2) angeordnet sind und in Richtung ihres Eingriffes in den am Futterkörper (1) festen Zahnkranz (14) an einem das Stellglied (17) bildenden Stellring anschlagen, der auf der Spannhülse (2) axial verstellbar ist.

5. Bohrfutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der das Stellglied (17) bildende Stellring mit einem Innenflansch (17.1) eine Schulter (16.1) der die Rastglieder (16) bildenden Rastbolzen übergreift und mit einem Hülsenteil (17.2) auf der Spannhülse (2) geführt ist.

6. Bohrfutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenteil (17.2) zwischen zwei Endstellungen verdrehbar ist, in deren einer die Rastglieder (16) zum Eingriff in den Zahnkranz (14) freigegeben sind und in deren anderer der Innenflansch (17.1) axial so weit zurückverstellt ist, dass die am Innenflansch (17.1) anschlagenden Rastglieder (16) ausser Eingriff im Zahnkranz (14) gehalten sind.