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Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter, insbesondere zum Schlagbohren, mit einem an eine Bohrspindel anschließbaren Futterkörper, in dem eine Werkzeugaufnahme ausgebildet ist, mit in geneigt zur Futterachse im Futterkörper ausgebildeten Führungsaufnahmen und geführten, zwischen sich eine Aufnahme für das Bohrwerkzeug bildenden Spannbacken, die zum Öffnen und Schließen des Bohrfutters über eine Verzahnung mit dem Spanngewinde eines drehbaren Spannrings im Eingriff stehen.
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Bohrfutter der oben genannten Art werden schon seit vielen Jahren eingesetzt, wobei eine Neigung der Mittellängsachsen der Spannbacken bezüglich der Futterachse hierbei stets 15 Grad beträgt.
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Bereits in der im Jahr 1919 beim Reichspatentamt eingereichten Druckschrift
DE 359 905 A ist ein Bohrfutter mit um 15 Grad geneigten Mittellängsachsen bezüglich der Futterachse offenbart. Ein weiteres als Zahnkranzbohrfutter gebildetes Bohrfutter der eingangs genannten Art ist in der
DD 131 141 A2 aus dem Jahr 1977 gezeigt, bei dem die Neigung gleichfalls 15 Grad beträgt. Letztlich ist auch aus der
EP 0 768 930 B1 , mit Priorität aus dem Jahr 1994, ein Bohrfutter mit sich bezüglich der Futterachse um 15 Grad neigenden Mittellängsachsen bekannt. Wie sich letztlich aus der
Norm ISO 10 888 für Dreibacken-Bohrfutter errechnen lässt, ist es zwischenzeitlich nahezu zu einem Standard geworden, die Spannbacken entlang ihrer Mittellängsachsen in einem Winkel von 15 Grad relativ zur Futterachse zu führen, wobei die Fachwelt an der Umsetzung dieses Standards festhält.
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Die vorgenannten Bohrfutter besitzen den Nachteil, dass diese keine kompakte und damit leichte Bauweise besitzen. Sie lassen sich nicht als kurzes Bohrfutter bilden und in geschlossenem Zustand, insbesondere bei der Aufnahme von sehr dünnen Bohrwerkzeugen, ragen die Spannbacken sehr weit aus dem Futterkörper heraus.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bohrfutter der eingangs genannten Art so auszubilden, welches eine kompakte Bauweise und damit einen sehr kurzen Futterkörper aufweist, wobei die Spannbacken zusätzlichen Schutz vor Verschmutzungen und Beschädigungen erfahren.
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Diese Aufgaben werden nach der Erfindung dadurch gelöst, dass der Schnittpunkt der Mittellängsachsen der Spannbacken gegenüber einem Standardbohrfutter in Richtung der Werkzeugaufnahme versetzt ist.
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Mit dieser Gestaltung ist der Vorteil verbunden, dass sich die Mittellängsachsen um mehr als 15 Grad bezüglich der Futterachse neigen, wodurch ein sehr kurzes Bohrfutter entsteht, das eine kompakte Bauweise besitzt. Durch den in Richtung der Werkzeugaufnahme gegenüber einem Standardbohrfutter versetzten Schnittpunkt der Mittellängsachsen der Spannbacken werden diese durch den Futterkörper vor Verschmutzungen oder vor von außen einwirkenden Kräften in Form von Stößen geschützt. Bei vollständigem Schließen des Bohrfutters ist folglich nur noch ein sehr kleiner Teil der Spannbacken in Form einer Spitze außerhalb des Futterkörpers angeordnet.
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Besonders vorteilhaft erscheint daher, dass sich die Mittellängsachsen in einem sich innerhalb des Futterkörpers befindenden Punkt auf der Futterachse schneiden. Sobald bereits ein sehr kleines Bohrwerkzeug eingespannt ist, bleiben die Spannbacken als Ganzes hinter den sie umgebenden Futterkörper zurück und werden durch diesen geschützt.
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Von Vorteil ist außerdem, wenn die Neigung der Mittellängsachsen bezüglich der Futterachse zwischen 15 Grad und 50 Grad, vorzugsweise zwischen 20 Grad und 35 Grad beträgt. Bei einer Neigung um mehr als 50 Grad besitzt das Bohrfutter nicht mehr ausreichend Spannkraft zur Spannung eines Bohrwerkzeuges, da die Projektion der Spannbacken nur noch sehr kurz ausgebildet ist. Desweiten muss der mit dem Spanngewinde ausgebildete Konus im Inneren des Spannrings sehr stark vergrößert werden. Beträgt die Neigung zwischen 20 Grad und 35 Grad, so ist gewährleistet, dass die Spannbacken im geschlossenen Zustand im Inneren der Werkzeugaufnahme durch den Futterkörper geschützt sind, wobei eine optimale Spannkraft auf das Bohrwerkzeug wirkt. Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei dieser Ausführungsform dadurch, dass bei gleichbleibender Steigung des Spanngewindes weniger Umdrehungen der Spannhülse von Nöten sind, um den gesamten Spannbereich des Bohrfutters mit den Spannbacken abzufahren.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass dem Ende der Werkzeugaufnahme ein Anschlagring zugeordnet ist. Diese Verstärkung des Berührungspunktes der Spannbackenführung und des Anschlages der Werkzeugaufnahme verhindert zusätzlich, dass es durch maschinelles Öffnen und Schließen des Bohrfutters zu einem Auslaiben des Futterkörpers durch die Bewegung der Spannbacken kommt. Durch den Anschlagring ist desweiteren ein Abkippen der Spannbacken in Richtung der Futterkörpermitte und ein Verklemmen der Verzahnungen mit dem Spanngewinde unterbunden.
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Es ist von Vorteil, wenn der Anschlagring aus einem gehärteten Metall gebildet ist. Dadurch ist dieser sehr verschleißarm und eine entsprechende Auslaibung des Anschlagrings wird zudem vermindert.
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Vorteilhaft ist desweiteren, dass der Anschlagring als Anschlagsscheibe gebildet ist. Diese kann dadurch auch als Anschlag für ein aufzunehmendes Bohrwerkzeug genutzt werden. Die Herstellung einer Scheibe ist ökonomisch und ökologisch effizienter als die Herstellung eines Ringes, da hierbei weniger Abfall produziert wird und damit Entsorgungskosten eingespart werden können.
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Es ist außerdem vorteilhaft, wenn am Spannring ein Spannbackenanschlag und an den Spannbacken eine Stoßfläche ausgebildet ist. Durch Wechselwirken des Spannbackenanschlages mit der Stoßfläche kann die öffnende Bewegung des Bohrfutters und damit die Bewegung der Spannbacken entlang ihrer Mittellängsachsen im Futterkörper begrenzt werden.
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Es ist auch von Vorteil, wenn die Backenflächen parallel zur Futterachse angeordnet sind. Dadurch kann beim Spannvorgang ein größtmöglicher Reibschluss zwischen Bohrwerkzeug und Bohrfutter geschaffen werden.
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Sind den Backenflächen Spanneinsätze zugeordnet, so ist damit der Vorteil verbunden, dass die Spannbacken individuell an unterschiedliche Bohrwerkzeuge für einen festen Sitz im Bohrfutter angepasst werden können. Die Spanneinsätze können in Führungen der Projektionen der Spannbacken eingesetzt werden, wobei diese auch über die Projektionen hinausragen können, um einen größeren Reibschluss zwischen Spannbacken und Bohrwerkzeug zu erzeugen.
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Desweiteren können im Futterkörper Spanneinsätze aufnehmende Taschen ausgebildet sein, welche vorzugsweise in einer Ringnut ausgebildete Taschen sind. Damit ist der Vorteil verbunden, dass verlängerte Spanneinsätze beim Öffnungsvorgang des Bohrfutters in diese Taschen eintauchen können und dadurch ein größerer Bereich für die Aufnahme von Bohrwerkzeugen mit unterschiedlichen Durchmessern geschaffen ist.
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Vorteilhaft ist auch, wenn die Spanneinsätze ganz oder teilweise als mit dem Anschlagring wechselwirkende Stoßelemente gebildet sind. Ein unmittelbares Anstoßen der Spannbacken am Anschlagring wird vermieden und die dadurch entstehende Abnutzung ist gemindert.
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Vorteilhaft ist dabei zusätzlich, wenn die Spanneinsätze aus Carbid oder Hartmetall gebildet sind, wodurch deren Materialverschleiß sehr verringert wird und ein langer Produktlebenszyklus für das Bohrfutter geschaffen ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass der Durchmesser der Werkzeugaufnahme größer ausgebildet ist, als der des Anschlusses für die Bohrspindel. Dadurch ist eine vereinfachte Montage des Bohrfutters geschaffen, weil so der Anschlagring leichter am geschlossenen Ende der Werkzeugaufnahme befestigt werden kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbacken als Rundbacken gebildet sind. Die im Futterkörper angeordnete Führung der Spannbacken kann somit durch eine einfache Bohrung hergestellt werden. Eine nahezu rund um die Spannbacken angeordnete, diese begrenzende Führung stützt die Spannbacken zusätzlich gegen Verkippen zur Futterkörpermitte hin ab.
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Ist das Bohrfutter als Zahnkranzbohrfutter gebildet, so ist damit der Vorteil verbunden, dass das Bohrwerkzeug durch einfaches Verdrehen des Zahnkranzes mit einem ein Ritzel aufweisenden Schlüssel sehr stark in der Werkzeugaufnahme gesichert werden kann.
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Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:
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1 eine geschnittene Seitenansicht eines verkürzten Bohrfutters ohne Anschlagring,
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2 eine geschnittene Seitenansicht eines verkürzten Bohrfutters mit Anschlagring, und
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3 eine geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Zahnkranzbohrfutters.
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In 1 ist ein Bohrfutter 1 gezeigt, insbesondere zum Schlagbohren, mit einem an eine Bohrspindel anschließbaren, eine Werkzeugaufnahme 2 aufweisenden Futterkörper 3, mit geneigt zur Futterachse 4 im Futterkörper 3 ausgebildeten Führungsaufnahmen und geführten, zwischen sich eine Aufnahme 5 für das Bohrwerkzeug bildenden Spannbacken 6, die zum Öffnen und Schließen des Bohrfutters 1 über eine Verzahnung 7 mit dem Spanngewinde 8 des Spannrings 9 im Eingriff stehen. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Spannring 9 drehbar am Futterkörper 3 geführt.
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Wie der 1 zu entnehmen ist, ist der Schnittpunkt der Mittellängsachsen 10 gegenüber einem Standardbohrfutter in Richtung der Werkzeugaufnahme 2 versetzt. Die Mittellängsachsen 10 der Spannbacken 6 schneiden sich in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel innerhalb des Futterkörpers 3 und sind bezüglich der Futterachse 4 um 30 Grad geneigt.
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In dieser Ausführungsform sind den Backenflächen 14 Spanneinsätze 15 zugeordnet, welche auch aus Carbid oder Hartmetall bestehen können. Die Spannbacken 6 weisen desweiteren eine die Bewegung entlang ihrer Mittellängsachse 10 begrenzende Stoßfläche 13 zum Zusammenwirken mit dem Spannbackenanschlag 12 des Spannrings 9 auf.
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Das hier gezeigte Bohrfutter 1 besitzt außerdem einen Sicherungsring 17 zur axialen Sicherung der Spannhülse gegenüber dem Futterkörper.
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In 2 ist ein Bohrfutter 1 gezeigt, das, ergänzend zu 1, einen am geschlossenen Ende der Werkzeugaufnahme 2 angeordneten Anschlagring 11 aufweist. Den parallel zur Futterachse 4 angeordneten Backenflächen 14 sind Spanneinsätze 15 zugeordnet, die als ganz oder teilweise mit dem Anschlagring 11 wechselwirkende Stoßelemente gebildet sind. Um den Verschleiß der Spanneinsätze 15 und des Anschlagringes 11 zu verringern, können diese aus Carbid oder Hartmetall bestehen.
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Wie bei dem in 1 dargestellten Bohrfutter 1 ist auch hier der Durchmesser der Werkzeugaufnahme 2 größer ausgebildet als der des Anschlusses 16 für eine nicht gezeigte Bohrspindel.
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Die Verzahnung 7 des Spanngewindes 8 mit dem Spannring 9 bewirkt die Bewegung der Spannbacken 6 entlang ihrer Mittellängsachsen 10.
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Die Spannbacken 6 weisen hier Stoßflächen 13 auf, die mit den Spannbackenanschlägen 12 des Spannrings 9 wechselwirken, und damit die Bewegung der Spannbacken 6 entlang ihrer Mittellängsachsen 10 zusätzlich begrenzen.
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In 3 ist ein erfindungsgemäßes Bohrfutter 1 gezeigt, das in seiner bevorzugten Ausführungsform als Zahnkranzbohrfutter 19 gebildet ist. Dieses weist einen koaxial zur Futterachse 4 liegenden Zahnkranz 20 mit Außenverzahnung auf und im Futterkörper 3 ist eine radial zur Futterachse 4 angeordnete Schlüsselaufnahme 21 ausgebildet. Ein Schlüssel 22 ist in die Schlüsselaufnahme 21 eingeführt und greift mit einem Ritzel in den Zahnkranz 20 ein. Eine Verdrehung des Schlüssels 22 bewirkt ein Verdrehen des Zahnkranzes 20 relativ zum Futterkörper 3. Der Zahnkranz 20 ist fest mit dem Spannring 9 verbunden, wodurch das Zahnkranzbohrfutter 19 mit seinen zur Futterachse 4 um ungefähr 30 Grad geneigten Mittellängsachsen 10 der Spannbacken 6 durch die Betätigung des Schlüssels 22 reversibel von einer Lösekonfiguration in eine Spannkonfiguration für ein aufzunehmendes Bohrwerkzeug überführbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bohrfutter
- 2
- Werkzeugaufnahme
- 3
- Futterkörper
- 4
- Futterachse
- 5
- Aufnahme
- 6
- Spannbacken
- 7
- Verzahnung
- 8
- Spanngewinde
- 9
- Spannring
- 10
- Mittellängsachse
- 11
- Anschlagring
- 12
- Spannbackenanschlag
- 13
- Stoßfläche
- 14
- Backenflächen
- 15
- Spanneinsätze
- 16
- Anschluss
- 17
- Sicherungsring
- 18
- Spannhülse
- 19
- Zahnkranzbohrfutter
- 20
- Zahnkranz
- 21
- Schlüsselaufnahme
- 22
- Schlüssel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 359905 A [0003]
- DD 131141 A2 [0003]
- EP 0768930 B1 [0003]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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