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Bohrfutter
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Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter mit einem eine Aufnahme für
den Bohrer aufweisenden Futterkörper und mit Spannbacken, die mittels eines koaxial
am Futterkörper drehbar und axial unverschiebbar geführten Stellringes zentrisch
zur Futterachse verstellbar sind.
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Bei bekannten Bohrfuttern dieser Art sind die Spannbacken gegen Federdruck
an der Kegelfläche einer zum Futterkörper koaxialen Spannhülse geführt. Der Stellring
kann einen Zahnkranz zur Betätigung durch einen am Futterkörper ansetzbaren Spannschlüssel
mit einem in den Zahnkranz eingreifenden Zahnritzel aufweisen.
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Der Stellring ist in einer Ringnut des Futterkörpers gelagert und
dazu in Umfangsrichtung zweigeteilt.
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Seine beiden Teile werden durch eine axial über den Futterkörper auf
den Stellring aufgeschobene Hülse zusammengehalten. Wird der Stellring verdreht,
verschieben sich die Spannbacken relativ zum Futterkörper und zur Spannhülse, was
über die Kegelfläche der Spannhülse Je nach Drehrichtung des Stellrings zu entsprechenden
radial einwärts oder auswärts gerichteten Verstellungen der Spannbacken führt.
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Derartige Bohrfutter haben sich vielfach bewährt, sind allerdings
im konstruktiven Aufbau und in der
Montage aufwendig, und zwar nicht
nur wegen der unvermeidbaren Spannhülse und der Zweiteilung des Stellringes, sondern
auch wegen der zwischen den Spannbakken erforderlichen Federn, welche die Spannbacken
zurückstellen, wenn der Stellring im Sinne eines Öffnens des Bohrfutters verstellt
wird. Außerdem kann die durch die kegelige Spannhülse bedingte erhebliche Baugröße
in axialer Richtung stören.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrfutter der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß es bei konstruktiv möglichst einfachem und leicht
und schnell montierbarem Aufbau eine optimal kurze axiale Baulänge und hohe Einspannkräfte
bei gleichzeitig hoher Steifigkeit des Futters im ganzen und bei hoher Einspanngenauigkeit
des Bohrers ermöglicht, so daß ein solches Bohrfutter auch besonders für Schlagbohrarbeiten
geeignet ist.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Futterkörper
bohrerseitig aus einem Flanschteil und einem daran auf der anderen Seite anschließenden
Kragenteil besteht, wobei sich der Kragenteil vom Flanschteil bis zum davon abgewandten
Kragenteilende nirgends erweitert, daß der Stellring radial am Kragenteil und axial
zwischen dem Flanschteil einerseits und einem auf dem Kragenteil fixierten Haltering
andererseits. geführt ist, daß die Spannbacken in radial bis zur Aufnahme für den
Bohrer und axial bis zum Stellring hin offenen Radialschlitzen des Flanschteiles
geführt sind, und daß der Stellring an seiner dem Flanschteil zugewandten Stirnseite
mit einem Plangewinde (ebenes Spiralgewinde) versehen ist, dessen
ebene
(spiralige) Gewindegänge mit entsprechenden ebenen spiraligen Gewindegangabschnitten
an der dem Stellring zugewandten Seite der Spannbacken im Eingriff stehen.
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Der durch die Erfindung erreichte Fortschritt besteht zunächst darin,
daß das erfindungsgemäße Bohrfutter einen sehr einfachen und leicht zu montierenden
Aufbau aufweist, weil es aus nur vier Funktionsteilen besteht, nämlich dem Futterkörper,
den Spannbacken, dem Stellring und dem-Haltering, wobei weder der Stellring noch
der Haltering in Umfangsrichtung geteilt sein müssen, weil sie axial über den Kragenteil
auf den Futterkörper aufgeschoben werden können.
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Die Spannbacken können sich radial über die ganze Breite des Flanschteiles
erstrecken, so daß besonders lange Spannbacken mit entsprechend langen Spannbackenführungen
möglich sind, die sich bis unmittelbar an den Rand der im Flanschteil für den Bohrer
befindlichen Aufnahme erstrecken. Auch das Plangewinde kann sich über die gesamte
dem Flanschteil zugewandte Stirnfläche des Stellrings erstrecken, was eine große
Anzahl von Gewindegängen ermöglicht. Entsprechend groß kann die Anzahl der mit dem
Plangewinde im Eingriff stehenden Gewindegangabschnitte an den Spannbacken sein,
so daß sich eine gute Kraftübertragung zwischen dem Stellring und den Spannbacken
ergibt. Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäße Bohrfutter wegen des Verzichtes
auf eine Spannhülse mit kugeligen Spannflächen einen vor allem in axialer Richtung
außerordentlich platzsparenden Aufbau.
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Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Radialschlitze an der zum Bohrer
gerichteten Stirnseite des Flanschteiles
offen und in den Seitenwänden der Radialschlitze Führungsnuten vorgesehen sind,
in die die Spannbacken mit Führungsleisten eingreifen. Die Stellung der Spannbacken
ist dann mit einem Blick auf die vordere Stirnseite des Spannfutters unmittelbar
ersichtlich, insbes. können in dieser Ausführungsform die Spannbacken auch axial
nach vorn über die Stirnfläche des Spannfutters vorstehen.
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Der Stellring kann in an sich bekannter Weise an der dem Flanschteil
abgewandten Seite einen Zahnkranz zur Betätigung durch einen Spannschlüssel mit
in den Zahnkranz eingreifendem Zahnritzel aufweisen, wobei der Stellring mit seinem
Zahnkranz radial über den Haltering vorragt und der Haltering mindestens eine Aufnahme
für den Führungszapfen des Spannschlüssels aufweist.
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Weiter kann ein die radiale Auswärtsbewegung der Spannbacken begrenzender
Anschlag vorgesehen sein, der verhindert, daß die Spannbacken zu weit oder gar völlig
aus dem Futterkörper herausgedreht werden können. In bevorzugter Ausführungsform
ist der Anschlag von einer am inneren Ende mindestens einer der Spannbacken vorgesehenen
Nase gebildet, die axial über die stellringseitige Stirnfläche des Flanschteiles
vorsteht und in der radial äußersten Stellung der Spannbacke durch eine Ausnehmung
im Kragenteil hindurch innen am Stellring anschlägt. Dabei empfiehlt sich insbesondere
eine Ausführungsform, bei der die Nase radial eine Breite mindestens gleich dem
radialen Verstellhub der Spannbacke zwischen dem kleinsten und dem größten Spanndurchmesser
aufweist. Dann bleibt auch in
der radial vordersten Spannbackenstellung
der die Spannbacke führende Radialschlitz im Flanschteil durch die Nase noch verschlossen,
so daß kein Bohrklein in die Spannbackenführung gelangen und das Plangewinde an
Stellring und Spannbacken verstopfen kann.
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Im allgemeinen wird man die Anordnung so treffen, daß der Kragenteil
eine im wesentlichen zylindrische Außenfläche besitzt und der Haltering auf der
dem Flanschteil abgewandten Seite durch einen in eine Ringnut des Kragenteils eingelegten
Federring axial sowie durch in den Kragenteil greifende, im Haltering geführte Klemmschrauben
gegen Drehung auf dem Kragenteil gesichert ist.
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Um den Stellring gegen selbsttätiges Lockern der Bohrereinspannung
zu sichern, können im Haltering axial geführte Verriegelungsstifte vorgesehen sein,
die zur Verriegelung des Stellringes in dessen Zahnkranz vorverstellbar sind. Als
einfachste Ausführungsform empfiehlt es sich, daß die Verriegelungsstifte in Verriegelungsrichtung
unter der Kraft von Federn stehen und mittels eines am Kragenteil geführten Löseringes
aus dem Verriegelungseingriff am Stellring zurückverstellbar sind. Dabei kann in
besonders vorteilhafter Weise vorgesehen werden, daß sich der Lösering zwischen
der Verriegelungsstellung und der Entriegelungsstellung axial verstellt und nur
in derEntriegelungsstellung das Spannfutter zum Ansetzen des Spannschlüssels freigibt.
Dadurch wird die Gefahr vermieden, daß mit dem Spannschlüssel eine Verdrehung des
noch verriegelten Stellringes versucht wird und
dabei die in den
Zahnkranz des Stellringes eingreifenden Verriegelungsstifte abgeschert werden.
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Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch
ein Bohrfutter nach der Erfindung mit am Bohrfutter angesetztem Spannschlüssel,
Fig. 2 eine Stirnansicht des Bohrfutters nach Fig. 1 ohne Spannschlüssel.
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Das in der Zeichnung dargestellte Bohrfutter besitzt einen einerseits
mit einer Aufnahme 1 für den selbst nicht dargestellten Bohrer, andererseits mit
einer Gewindeaufnahme 2 zum Anschluß an die ebenfalls nicht dargestellte Bohrspindel
einer Bohrmaschine versehenen Futterkörper 3, wobei zwischen der Gewindeaufnahme
2 und der Bohreraufnahme 1 ein Durchbruch 4 vorgesehen ist, durch den im Falle des
Schlagbohrens, beispielsweise mit einem Bohrhammer, die Schlagwirkung von der Bohrspindel
über einen den Durchbruch 4 durchsetzenden Schläger unmittelbar auf das Ende des
im Spannfutter gehaltenen Bohrers übertragen werden kann. Die Spannbacken 5 sind
mittels eines koaxial am Futterkörper 3 drehbar und axial unverschiebbar geführten
Stellringes 6 zentrisch zur Futterachse verstellbar.
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Im einzelnen besteht der Futterkörper 3 bohrerseitig aus einem Flanschteil
3.1 und einem daran spindelseitig anschließenden Kragenteil 3.2. Der Kragenteil
3.2 ist vom Flanschteil 3.1 bis zum spindelseitigen Kragenteilende
3.3
außenseitig zylindrisch, erweitert sich also nirgends radial über seinen Umfang
am flanschteilseitigen Kragenende 3.4, so daß der Stellring 6 und weiter ein Haltering
7 axial vom spindelseitigen Ende 3.3 her auf den Kragenteil 3.2 aufgeschoben werden
können. Dadurch ist der Stellring 6 radial am Kragenteil 3.2 und axial zwischen
dem Flanschteil 3.1 einerseits und dem auf dem Kragenteil 3.2 fixierten Haltering
7 andererseits geführt. Die Spannbacken 5 sind in radial bis zur Aufnahme 1 für
den Bohrer und axial bis zum Stellring 6 hin offenen Radialschlitzen 8 des Flanschteiles
3.1 geführt, wobei die Radialschlitze 8 im Ausführungsbeispiel an der bohrerseitigen
Stirnseite 3.5 des Flanschteils 3.1 offen sind und in ihren Seitenwänden Führungsnuten
9 vorgesehen sind, in welche die Spannbacken 5 mit seitlichen Führungsleisten 10
eingreifen. Die Spannbacken 5 stehen axial über die bohrerseitige Stirnfläche 3.5
des Futterkörpers 3 vor. Der Stellring 6 ist an seiner dem Flanschteil 3.1 zugewandten
Stirnseite mit einem spiraligen Plangewinde 6.1 versehen, dessen spiralige Gewindegänge
mit entsprechenden ebenen spiraligen Gewindegangabschnitten 5.1 an der dem Stellring
6 zugewandten Seite der Spannbacken 5 im Eingriff stehen.
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Der Stellring 6 besitzt an der dem Flanschteil 3.1 abgewandten Seite
einen Zahnkranz 6.2 zur Betätigung durch einen Spannschlüssel 11 mit in den Zahnkranz
6.2 eingreifendem Zahnritzel 12. Der Stellring 6 ragt mit dem Zahnkranz 6.2 radial
über den Haltering 7 vor.
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Im Haltering 7 ist mindestens eine Aufnahme für den Führungszapfen
14 des Spannschlüssels 11 vorgesehen.
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Zur Begrenzung der radialen Auswärtsbewegung der Spannbacken 5 ist
ein Anschlag vorgesehen, der im Ausführungsbeispiel
von einer
am inneren Ende der Spannbacke 5 vorgesehenen Nase 13 gebildet ist, die axial über
die stellringseitige Stirnfläche des Flanschteiles 3.1 vorsteht und in der in Fig.
1 gezeigten radial äußersten Stellung der Spannbacke 5 durch eine Ausnehmung im
Kragenteil 3.2 hindurch innen am Stellring 6 anschlägt. Die Nase 13 besitzt radial
eine Breite, die mindestens gleich dem radialen Verstellhüb der Spannbacke 5 zwischen
dem kleinsten und dem größten Spanndurchmesser ist, so daß die Nase 13 auch in der
radial innersten Spannbackenstellung noch die Ausnehmung im Kragenteil 3.2 ausfüllt
und dadurch verhindert, daß Bohrklein oder andere Bohrabfälle in die Spannbackenführung
und in das Plangewinde 5.1, 6.1 gelangen.
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Der Haltering 7 ist auf der dem Flanschteil 3.1 abgewandten Seite
durch einen in eine Ringnut des Kragenteils 3.2 eingelegten Federring 15 axial gesichert.
Die radiale Fixierung gegen Drehung erfolgt durch in das Kragenteil 3.2 greifende,
im Haltering 7 geführte Klemmschrauben 16.
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Im Haltering 7 sind axial geführte Verriegelungsstifte 17 vorgesehen,
die mit schneidenartig ausgebildetem Stiftkopf 18 zur Verriegelung des Stellringes
6 in dessen Zahnkranz 6.2 vorverstellbar sind, wie es in Fig. 1 in der linken Figurenhälfte
dargestellt ist.
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Die Verriegelungsstifte 17 stehen in Verriegelungsrichtung unter der
Kraft ton Federn 19 und können mittels eines am Kragenteil 3.2 in einem Schraubengewinde
23 geführten Löseringes 20 aus dem Verriegelungseingriff am Stellring 6 zurückverstellt
werden, wozu der Lösering 20 eine Nase 21 der Verriegelungsstifte 17 mit einem radial
einwärts gerichteten Ringflansch
22 hintergreift. Um die Verriegelungsstifte
17 aus dem Zahnkranz 6.2 des Stellringes 6 herauszuheben, bedarf es einer axialen
Verstellung des Löseringes 20, wozu der Lösering 20 in seinem Schraubengewinde 23
bis zum Anschlag an einem Federring 24 verdreht wird. Die so erreichte Entriegelungsstellung
des Löseringes 20 ist in der rechten Hälfte der Fig. 1 dargestellt. Nur in dieser
Entriegelungsstellung gibt der Lösering 20 das Spannfutter zum Ansetzen des Spannschlüssels
11 frei, während er in der Verriegelungsstellung axial soweit an den Haltering 7
angenähert ist, daß das Zahnritzel 12 des Spannschlüssels 11 nich######/ir zwischen
den Lösering 20 und den Stellring 6 paßt mit dem Zahnkranz 6.2 des Stellringes 6
nicht zum Eingriff gebracht werden kann. Durch Winkelabstände zwischen den Verriegelungsstiften
17 ungleich ganzzahligen Vielfachen der Winkelabstände zwischen den Zahnlücken des
Zahnkranzes 6.2 des Stellringes kann unschwer erreicht werden, daß in jeder Stellung
des Stellringes 6 immer wenigstens einer der Verriegelungsstifte 17 in eine der
Zahnlücken des Zahnkranzes 6.2 eingreifen kann.