DE10137281A1 - Bohrfutter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter mit einem an eine Bohrspindel anschließbaren Futterkörper (2), in dem in Führungsaufnahmen (4) eine Aufnahme für das Bohrwerkzeug bildende Spannbacken (5) geführt sind, die zum Öffnen und Schließen des Bohrfutters (1) über eine Zahnreihe (7) mit einem am Futterkörper (2) drehbar geführten Gewindering (9) in Eingriff stehen, der auf der den Spannbacken (5) zugewandten axialen Seite eine axial nach vorn weisende, radial verlaufende Planfläche (12) aufweist. Dieser Planfläche (12) ist ein Federring (11) zugeordnet als Anschlag für die Spannbacken (5) bei ihrer Verstellung in die axial rückwärtige Extremposition. Der Federring (11) ist gegenüber der axial nach vorn weisenden Planfläche (12) des Gewindekringes (9) mit einem Neigungswinkel ausgerichtet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter mit einem an eine Bohrspindel anschließbaren Futterkörper, in dem in Führungsaufnahmen eine Aufnahme für das Bohrwerkzeug bildende Spannbacken geführt sind, die zum Öffnen und Schließen des Bohrfutters über eine Zahnreihe mit einem am Futterkörper drehbar geführten Gewindering in Eingriff stehen, der auf der den Spannbacken zugewandten axialen Seite eine axial nach vorn weisende, radial verlaufende Planfläche aufweist, der ein Federring zugeordnet ist als Anschlag für die Spannbacken bei ihrer Verstellung in die axial rückwärtige Extremposition.

Bei bekannten Bohrfuttern dieser Art wird zur Verstellung der Spannbacken der Gewindering unmittelbar oder mittels einer ihm zugeordneten Spannhülse ergriffen und über die Bohrspindel der Futterkörper relativ zum Gewindering verdreht, wodurch die Spannbacken sich in ihren Führungsaufnahmen verschieben, und zwar je nach Drehsinn der Bohrspindel axial vorwärts zum Spannen des Bohrwerkzeugs oder axial rückwärts zu dessen Freigabe. Um beim Öffnen des Bohrfutters ein Verkeilen der Spannbacken zwischen dem Gewindering und den Führungsaufnahmen zu vermeiden, wenn die Spannbacken ihre axial rückwärtige Extremposition erreichen, ist der Federring als ein Rückstellglied und zur Dämpfung vorgesehen. Allerdings hat sich infolge des Trends zu immer leistungsstärkeren Bohrmaschinen gezeigt, daß nicht in jedem Betriebszustand der Federring die ihm zugedachte Aufgabe erfüllen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bohrfutter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ohne Erhöhung der Komplexität des Bohrfutters und der Herstellungskosten ein Verkeilen der Spannbacken auch dann vermieden werden kann, wenn die Spannbacken mit großer Kraft und damit großer Geschwindigkeit axial nach rückwärts verstellt werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Bohrfutter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Federring gegenüber der axial nach vorn weisenden Planfläche des Gewinderinges mit einem Neigungungswinkel ausgerichtet ist.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die geeignete Orientierung des Federringes relativ zum Gewindering einen positiven Einfluß auf das Klemmverhalten des Bohrfutters bzw der Spannbacken hat, da eine frühzeitige Anlage der Spannbacken an den Federring bei ihrer Rückwärtsbewegung erfolgt und so eine Bremswirkung auf die Spannbacken sowohl bezüglich ihrer Längsverstellung in den Führungsaufnahmen als auch bezüglich der Drehbewegung ausgeübt wird, die ein Verkeilen verhindert.

Als besonders günstig hat sich gezeigt, wenn der zur axial rückwärtigen Abstützung des Gewinderinges gegenüber dem Futterkörper vorgesehene Druckring geneigt gegenüber dem Gewindering ausgerichtet ist mit gegenüber dem Federring gleicher Neigungsrichtung. Bei dieser Ausführungsform ist die gesamte aus Federring, Gewindering und Druckring bestehende Baueinheit als Dämpfungsglied aktiv, wobei der Druckring als ein zweiter Federring fungiert und so ohne ein weiteres Bauteil, das die Herstellung und Montage verteuern würde, eine gesteigerte Federwirkung erzielt wird, die je nach Federstärke des Federringes und des Druckringes gestuft erfolgen kann. Die Dämpfungswirkung der Baueinheit ist dabei nicht nur beim Öffnen des Bohrfutters, also dem Ausspannen des Bohrwerkzeugs, vorteilhaft, sondern auch im Bohrbetrieb, da die Übertragung von Vibrationen des Bohrwerkzeugs über den Gewindering auf die Spannhülse gleichfalls gedämpft wird.

Weiterhin vorgesehen ist, daß der Druckring am Futterkörper gegen Verdrehen gesichert ist, insbesondere durch eine Sicke fixiert ist. Dadurch wird eine axiale Befestigung erzielt und zugleich mit der Verdrehsicherung ein festes Bezugssystem für die Drehung des Gewinderinges relativ zum Futterkörper und zum Druckring bereitgestellt. Dies verhindert eine Mitnahme des Druckringes durch Reibungskräfte bei einer Drehung des Gewinderinges und dient damit auch der Sicherung der erzielbaren Spannkraft.

Neben der Verwendung der Sicke ist es alternativ möglich, daß am Druckring radial nach innen weisende Zapfen ausgebildet sind zum Eingriff in die Führungsaufnahmen der Spannbacken, wodurch in einfacher und eleganter Weise ohne die Notwendigkeit von Modifikationen des Futterkörper die Verdrehsicherung erreicht ist.

Statt auf die bereits vorhandenen Führungsaufnahmen zurückzugreifen, ist es gleichfalls, alternativ oder ergänzend, möglich, daß am Futterkörper in dessen Außenumfangsfläche Sacklöcher ausgebildet sind zur Aufnahme von an dem Druckring ausgebildeten, radial nach innen weisenden Sperrgliedern.

Bevorzugt ist dabei, wenn die Sacklöcher gleichmäßig über den Umfang verteilt zwischen den Führungsaufnahmen für die Spannbacken angeordnet sind.

Eine weitere alternative Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß am Futterkörper eine Randverzahnung mit axial gerichteten Zähnen ausgebildet ist, in die der Druckring mit einer Innenverzahnung eingreift, und daß die Zahnreihen am axial rückwärtigen Ende der Spannbacken parallel zur Neigung der Führungsaufnahmen verlaufende Schlitze aufweisen zum Eingriff in die Innenverzahnung des Druckringes.

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

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bohrfutters mit einem am Gewindering angeordneten Federring, teilweise im Schnitt dargestellt,

Fig. 2 das Detail II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung mit einem in Umfangsrichtung des Futterkörpers zwischen die Führungsaufnahmen gelegten Längsschnitt,

Fig. 4 den Schnitt IV-IV aus Fig. 3,

Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausführungsform,

Fig. 6 den Schnitt VI-VI aus Fig. 5,

Fig. 7 den Schnitt VII-VII aus Fig. 2, und

Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform.

In Fig. 1 ist ein Bohrfutter 1 gezeigt, das einen Futterkörper 2 aufweist, in dem eine Spindelaufnahme 3 ausgebildet ist, über die das Bohrfutter 1 mit der nicht gezeigten Bohrspindel einer gleichfalls nicht dargestellten Bohrmaschine gekoppelt werden kann. In dem Futterkörper 2 sind weiterhin Führungsaufnahmen 4 ausgebildet, in denen Spannbacken 5 geführt sind. An den Backenschäften 6 der Spannbacken 5 ist eine Zahnreihe 7 ausgebildet, die mit einem in einer Ringnut 8 des Futterkörpers 2 gelagerten Gewindering 9 in Eingriff steht, so daß durch Relativdrehung von Gewindering 9 und Spannbacken 5 bzw. Futterkörper 2 das Bohrfutter 1 geöffnet oder ein Bohrwerkzeug in der durch die Spannbacken 5 gebildeten Aufnahme gespannt werden kann. Zur Vermeidung des Lockerns der Einspannung ist zwischen dem Gewindering 9 und dem Futterkörper 2 eine bekannte und beispielsweise in EP 0 710 518 A1 erklärte Verriegelungseinrichtung 10 ausgebildet, die hier daher keiner weiteren Erläuterung bedarf.

Um beim Öffnen des Bohrfutters 1 ein Verklemmen der Spannbacken 5 in ihrer axial rückwärtigen, strichliert dargestellten Extremposition zu verhindern, ist den Führungsaufnahmen 4 ein sich beim Verstellen der Spannbacken 5 spannendes Federglied zugeordnet, das durch einen aus Federstahlblech bestehenden Federring 11 gebildet ist, der auf der dem Bohrwerkzeug zugewandten Seite des Gewinderinges 9 angeordnet ist.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Bohrfutter 1 mit dem in einer Ringnut 8 des Futterkörpers 2 gelagerten Gewindering 9 ist dieser geteilt gebildet, um ihn in die Ringnut 8 einsetzen zu können. Der Federring 11 kann dann zwischen Futterkörper 2 und Gewindering 9 gehalten bzw. über Rastnasen in Brechbohrungen des geteilten Gewinderinges 9 fixiert sein.

Der Gewindering 9 weist auf der den Spannbacken 5 zugewandten axialen Seite eine axial nach vorn gerichtete, radial verlaufende Planfläche 12 auf, der der Federring 11 zugeordnet ist als Anschlag für die Spannbacken 5 bei ihrer Verstellung in die axial rückwärtige Extremposition, wobei der Federring 11 gegenüber der axial nach vorn weisenden Planfläche 12 des Gewinderinges 9 mit einem Neigungungswinkel ausgerichtet ist.

Weiterhin ist der zur axial rückwärtigen Abstützung des Gewinderinges 9 gegenüber dem Futterkörper 2 vorgesehene Druckring 13 geneigt gegenüber dem Gewindering 9 ausgerichtet ist mit gegenüber dem Federring 11 gleicher Neigungsrichtung und am Futterkörper 2 gegen Verdrehung gesichert und durch eine Sicke 14 fixiert (Fig. 2).

Die Fig. 7 zeigt demgegenüber eine Ausführungsform, bei der am Druckring 13 radial nach innen weisende Zapfen 15 ausgebildet sind zum Eingriff in die Führungsaufnahmen 4 der Spannbacken 5.

In den Fig. 3 bis 6 ist gezeigt, daß eine Verdrehsicherung auch dadurch erreicht werden kann, daß am Futterkörper (2) in dessen Außenumfangsfläche Sacklöcher 16 ausgebildet sind zur Aufnahme von an dem Druckring 13 ausgebildeten, radial nach innen weisenden Sperrgliedern 17, wobei die Sacklöcher 16 gleichmäßig über den Umfang verteilt zwischen den Führungsaufnahmen 4 für die Spannbacken 5 angeordnet sind.

In Fig. 8 schließlich ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der am Futterkörper 2 eine Randverzahnung 17 mit axial gerichteten Zähnen 18 ausgebildet ist, in die der Druckring 13 mit einer Innenverzahnung 19 eingreift, wobei die Zahnreihen 7 am axial rückwärtigen Ende der Spannbacken 5 parallel zur Neigung der Führungsaufnahmen 4 verlaufende Schlitze 20 aufweisen zum Eingriff in die Innenverzahnung 19 des Druckringes 13.

Als Ergebnis dieser Konstruktion übt die aus Druckring 13, Gewindering 9 und Federring 11 bestehende Baueinheit insgesamt eine über die Dämpfungswirkung des Federrings 11 hinausgehende Dämpfung bei der Verstellung der Spannbacken 5 in ihre axial rückwärtige Extremposition aus. Eine Dämpfungswirkung liegt aber auch im Bohrbetrieb vor, da die von den Spannbacken 5 herrührenden und auf den Gewindering 9 übertragenen Vibrationen nur durch die Baueinheit gedämpft an die Spannhülse 21 weitergegeben werden, also die durch die Spannhülse 21 betätigte Verriegelungseinrichtung 10 von den Vibrationen weniger belastet ist.

Claims (8)

1. Bohrfutter mit einem an eine Bohrspindel anschließbaren Futterkörper (2), in dem in Führungsaufnahmen (4) eine Aufnahme für das Bohrwerkzeug bildende Spannbacken (5) geführt sind, die zum Öffnen und Schließen des Bohrfutters (1) über eine Zahnreihe (7) mit einem am Futterkörper (2) drehbar geführten Gewindering (9) in Eingriff stehen, der auf der den Spannbacken (5) zugewandten axialen Seite eine axial nach vorn weisende, radial verlaufende Planfläche (12) aufweist, der ein Federring (11) zugeordnet ist als Anschlag für die Spannbacken (5) bei ihrer Verstellung in die axial rückwärtige Extremposition, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (11) gegenüber der axial nach vorn weisenden Planfläche (12) des Gewinderinges (9) mit einem Neigungungswinkel ausgerichtet ist.

2. Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur axial rückwärtigen Abstützung des Gewinderinges (9) gegenüber dem Futterkörper (2) vorgesehene Druckring (13) geneigt gegenüber dem Gewindering (9) ausgerichtet ist mit gegenüber dem Federring (11) gleicher Neigungsrichtung.

3. Bohrfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (13) am Futterkörper (2) gegen Verdrehen gesichert ist.

4. Bohrfutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (13) am Futterkörper (2) durch eine Sicke (14) fixiert ist.

5. Bohrfutter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Druckring (13) radial nach innen weisende Zapfen (15) ausgebildet sind zum Eingriff in die Führungsaufnahmen der Spannbacken (5).

6. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Futterkörper (2) in dessen Außenumfangsfläche Sacklöcher (16) ausgebildet sind zur Aufnahme von an dem Druckring (13) ausgebildeten, radial nach innen weisenden Sperrgliedern (17).

7. Bohrfutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sacklöcher (16) gleichmäßig über den Umfang verteilt zwischen den Führungsaufnahmen (4) für die Spannbacken (5) angeordnet sind.

8. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Futterkörper (2) eine Randverzahnung (17) mit axial gerichteten Zähnen (18) ausgebildet ist, in die der Druckring (13) mit einer Innenverzahnung (19) eingreift, und daß die Zahnreihen (7) am axial rückwärtigen Ende der Spannbacken (5) parallel zur Neigung der Führungsaufnahmen (4) verlaufende Schlitze (20) aufweisen zum Eingriff in die Innenverzahnung (19) des Druckringes (13).