DE3424679A1

DE3424679A1 - Bohrfutter mit spannkraftverstaerkung

Info

Publication number: DE3424679A1
Application number: DE19843424679
Authority: DE
Inventors: Erich 7443 Frickenhausen Wezel
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1984-07-05
Filing date: 1984-07-05
Publication date: 1986-02-06
Also published as: DE3424679C2

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-PHYS. DIPi .-ING DR.-ING

HEINRICH QUARDER BERTHOLD SCHMID GERHARD BIRN

RICHARD-WAGNER-STRASSE16 · D-7000 STUTTGART 1 · FERNSPRECHEr(OTII) 244446/47 · TELEGR. QUPAT

Erich W e ζ e 1
7443 Frickenhausen

UNSER ZEICHEN

A 12650

Bohrfutter mit Spannkraftverstärkung

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein vorzugsweise als sogenanntes Schnei 1 spannfutter ausgebildetes Bohrfutter, das sowohl eine Spannkraftverstärkung, als auch eine Spannkraftbegrenzung auf für eine sichere Drehmomentübertragung notwendige Werte ermöglicht.

Bohrfutter mit radial nach innen offenen, in einem spitzen Winkel zur Drehachse des Futters verlaufenden Führungsbahnen für durch eine Bewegungsspindel vor- und zurückführbare Spannbacken, deren Spannkraft gegebenenfalls mittels eines .Bohrfutterschlüssels erhöht werden kann, sind bekannt.

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Derartige selbstnachspannende Bohrfutter weisen gravierende Nachteile auf, die da sind:

1) Bei kleinen Bohrdurchmessern, insbesondere beim Schlag- oder Hammerbohren, reicht das durch das Bohrfutter zu übertragende Drehmoment nicht aus, eine solche Nachspannung des Bohrfutters zu bewirken, daß der Bohrer sicher eingespannt wird und bleibt, so daß immer wieder der Fall eintritt, daß am Ende des Bohrvorgangs beim Zurückziehen des Bohrers dieser im Bohrloch steckenbleibt, trotz vorheriger Nachspannung des Bohrfutters mittels eines Bohrfutterschlüssels.

2) Bei großen Bohrern, bei denen ein hohes Drehmoment übertragen wird, erfolgt durch die gegebene Selbstnachspannung eine derart hohe Spannkraftverstärkung, insbesondere bei langandauernden Bohrvorgängen, daß ein Lösen des Bohrfutters und ein Ausspannen des Bohrers nur mehr mit Gewalt oder gar nicht mehr möglich ist.

3) Mittels Bohrfutterschlüssel betätigbare Spannfutter sind ergonometrisch und arbeitsökonomisch überholt und bergen außerdem vielfältige Verletzungsgefahren in sich.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, ein zum Schlag- und/oder Hammerbohren geeignetes, als sogenanntes Schnellspannfutter ausgebildetes Bohrfutter vorzuschlagen, das ohne Bohrfutterschlüssel eine solche Spannkraftverstärkung erlaubt, daß auch mit glattem Schaft versehene Bohrer selbst kleinen Durchmessers sicher eingespannt werden können und gleichzeitig eine über, das erforderliche Maß hinaus erfolgende Spannkraftverstärkung, die ein Lösen des Bohrfutters von Hand unmöglich macht, vermieden wird.

Die Aufgabe wird bei einem Bohrfutter der zur Rede stehenden Art, bei dem das Einspannen des Bohrers durch ein Verdrehen des Futterkörpers mit seiner Spannhülse gegenüber der Aufnahmemutter erfolgt, dadurch gelöst, daß ein Spann- und Verriegelungselement, das als Schiebehülse mit Innenverzahnung ausgebildet und drehfest aber axial verschiebbar auf der Aufnahmemutter des Bohrfutters gelagert ist, mit seiner Verzahnung durch Vor- und Zurückbewegen auf der Aufnahmemutter bedarfsweise in bzw. außer Eingriff mit einer korrespondierenden, an dem Futterkörper ausgebildeten Verzahnung gebracht werden kann, wobei aufgrund der Verzahnungsform beim Vorbewegen der Schiebehlüse eine Relativbewegung des. Futterkörpers gegenüber der-Aufnahmemutter in

Richtung auf ein Nachspannen und bei Blockbildung der Verzahnung eine Verriegelung des Bohrfutters bewirkt wird.

Dazu ist eine Schrägverzahnung vorgesehen, die auch Sägezahnform aufweisen kann.

Bei handbetätigter Schiebehülse weist entweder die Innen- oder die Außenverzahnung einen vorderen sägezahnförmigen Abschnitt und einen hinteren geradeverzahnten Abschnitt auf, während die damit kämmende, korrespondierende Verzahnung geradeverzahnt

Auf diese Weise wird eine Verriegelung des Spannfutters erreicht.

Eine derartige Verriegelung kann auch dadurch erfolgen, daß die Schiebehülse mittels eines mit der Aufnahmemutter schraubend zusammenwirkenden Konterrings vorbewegt und nach Blockbildung der Verzahnung das nachgespannte Bohrfutter verriegelt.

Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben.

Von den Zeichnungen zeigt:

Figur 1 ein Bohrfutter mit handbetätigter

Schiebehülse,
Figur 2 die hierzu gehörende Verzahnung zwischen

Schiebehülse und Futterkörper, Figur 3 ein Bohrfutter mit kontermutterbetätigter

Schiebehülse,

Figur 4 die Form einer möglichen Verzahnung, und Figur 5 einen Schnitt längs der Linie A-A von Fig. 3.

Das in Fig. 1 dargestellte Bohrfutter ist allgemein mit 1 bezeichnet. Es setzt sich aus einer Spannhülse 2 zusammen, mit Führungsbahnen 3 für Spannbacken 4, die mittels einer mit dem Aufnahmeschaft 5 schraubend zusammenwirkenden Betätigungsspindel 6 in den Führungsbahnen 4 vor- und zurückbewegt werden können, wozu die Bewegungsspindel 6 über die Spannbacken 4 mit der Spannhülse 2 drehfest verbunden ist, während die Aufnahmemutter gegenüber der Spannhülse drehbar gelagert ist.

Die Spannhülse 2 ist weiterhin drehfest mit einem Futterkörper 7 verbunden. Dieser Futterkörper 7 besitzt eine Außenverzahnung

8 (vgl. auch Fig. 2), die sich aus einem vorderen sägezahnförmigen Abschnitt 9 sowie einem hinteren geraden und parallel zur Längsachse des Bohrfutters verlaufenden Abschnitt 10 zusammensetzt.

Mit dieser am Futterkörper 7 ausgebildeten Außenverzahnung 8 kann eine an der Schiebehülse 11 ausgebildete Innenverzahnung 12 in oder außer Eingriff gebracht werden, indem die axial auf der Aufnahmemutter 5 verschiebbar aber drehfest gelagerte Schiebehülse 11 vor- bzw. zurückbewegt wird.

Die drehfeste aber axial verschiebliche Verbindung zwischen Schiebehülse 11 und Aufnahmemutter 5 wird durch einen an der Aufnahmemutter ausgebildeten Zweikant 13 erreicht, mit dem die entsprechend ausgestaltete Schiebehülse 11 zusammenwirkt.

Die axiale Verschiebung der Schiebehülse 11 auf der Aufnahmemutter 13 wird durch einen hinteren Anschlag 14 und einen vorderen Anschlag 15 begrenzt.

In ausgerücktem Zustand, wenn sich die Schiebehülse 11 an dem Anschlag 14 befindet, ist die an der Schiebehülse 11 und dem Futterkörper 7 ausgebildete Innenverzahnung 12 bzw. Außenver-

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zahnung 8 außer Eingriff. In bekannter Weise kann dann ein Bohrer durch Verdrehen der Spannhülse 2 gegenüber der Aufnahmemutter 5 eingespannt werden. Wird anschließend die Schiebehülse aus ihrer Endstellung am Anschlag 14 vorgeschoben, kommt die Innenverzahnung 12', 12 (vgl. Fig. 2) in Eingriff mit der Außenverzahnung 10 des Futterkörpers 7.

Da die Schiebehülse 11 über den Zweikant 13 drehfest mit der Aufnahmemutter 5 verbunden ist, erfolgt durch das Auflaufen der Verzahnung 12, 12' auf die schräge Flanke der Sägeverzahnung 9 beim weiteren Vorschieben der Schiebehülse 11 eine Relativdrehbewegung des Futterkörpers 7 und damit der Spannhülse 2 gegenüber der Aufnahmemutter 5 in Richtung einer Nachspannung und Spannkraftverstärkung des Bohrfutters 1.

Die Nachspannung des Bohrfutters durch Vorschieben der Schiebehülse 11 auf der Aufnahmemutter 5 ist beendet, wenn die Verzahnung 12, 12' von der Schrägverzahnung 9 in den gerade verzahnten Abschnitt 10 des Futterkörpers 7 eingreift.

Dabei erfolgt eine Verriegelung des Spannfutters, derart, daß die eingestellte Spannkraft unter allen Arbeitsbedingungen

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(auch bei Linkslauf des Bohrfutters) erhalten bleibt. Eine Verringerung der Spannkraft, aber auch eine Erhöhung derselben über das eingestellte Maß hinaus ist, solange die Schiebehülse 11 sich in ihrer vorderen Endstellung an dem Anschlag 15 befindet, nicht möglich.

Die Schiebehülse 11 wird in ihren Endstellungen an den Anschlägen 14 und 15 mittels eines über einen inneren Ringnocken der Schiebehülse laufenden, an der Aufnahmemutter 5 gelagerten Federrings 17 gehalten.

Die Anschläge 14 und 15 für die Schiebehülse 11 können durch in entsprechenden Ringnuten der Aufnahmemutter 5 gelagerte Seegerringe gebildet werden.

Bei einem weiteren, in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Bohrfutters, das prinzipiell den gleichen Aufbau wie das zuvor beschriebene Bohrfutter hat, werden für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen benutzt.

Der wesentliche Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß die axiale Verschiebung der Schiebehülse 11 auf der Aufnahmemutter 5 nicht unmittelbar von Hand, sondern

mittels eines, mit der Aufnahmemutter 5 schraubend zusammenwirkenden Konterrings 20, bewirkt wird, der zu diesem Zweck ein Innengewinde 21 aufweist, das mit einem komplementären Außengewinde 22 der Aufnahmemutter 5 zusammenwirkt.

Die Schiebehülse 11 ist wiederum drehfest aber axial verschiebbar mit der Aufnahmemutter 5 verbunden. Hierzu ist ein Drehmoment-Übertragungsring 23 vorgesehen, der einen mit dem an der Aufnahmemutter ausgebildeten Außenzweikant 13 zusammenwirkenden Innenzweitkant 24 aufweist (vgl. Fig. 5). Weiterhin besitzt der Drehmoment-Übertragungsring eine zu der an der Schiebehülse 11
ausgebildeten geraden Verzahnung 25 komplementäre Außenverzahnung 26, so daß eine drehfeste Verbindung zwischen der Aufnahmemutter 5 und der Schiebehülse 11 besteht.

Der Futterkörper 7 weist wiederum eine Außenverzahnung auf, die die in Fig. 4 gezeigte Sägezahnform 27 hat.

Die gerade Innenverzahnung der Schiebehülse 11 kann mit der
Außenverzahnung 27 des Futterkörpers durch axiale Verschiebung
gegen den vorderen Anschlag 15 zum Eingriff gebracht werden,
wobei durch Auflaufen eines oder mehrerer Zähne 28 der Schiebe-

hülse 11 auf die schräge Flanke 29 der Sägeverzahnung des Futterkörpers wiederum eine Relativdrehbewegung zwischen Futterkörper 7 und Spannzylinder 2 einerseits sowie Aufnahmemutter 5 andererseits in Richtung auf eine Spannkraftverstärkung des Bohrfutters bewirkt wird. Beim Vorschieben der Spannhülse 11 gegen den Anschlag 15 läuft die an der Schiebehülse 11 ausgebildete Ringnocke 16 über den auf der Aufnahmemutter 5 in einer Ringnut gelagerten Federring 17, wodurch die Schiebehülse in ihrer vorderen Endposition gehalten wird. Eine Verriegelung des Bohrfutters erfolgt nun in der Weise, daß der Konterring 20 von seinem hinteren Anschlag 14 gegen die Schiebehülse 11 geschraubt wird und die Schiebehülse, nachdem sie ganz gegen den Anschlag 15 geführt worden ist, in dieser Stellung blockert. Um beim Hammer- und Schlagbohren sowie bei einer Linksdrehung des Bohrfutters ein unbeabsichtigtes Lockern des Konterrings 20 zu vermeiden, kann zwischen diesem und der Schiebehülse 11 eine nicht dargestellte Bremsscheibe angeordnet werden.

Zum öffnen des- Spannfutters wird zunächst der Konterring 20 an seinen hinteren Anschlag 14 zurückgedreht, worauf anschließend die Schiebehülse 11 unter Überwindung der Federspannung des Spannrings 17 von Hand gegen den Konterring 20 zurückgezogen

wird, dabei kommt die Verzahnung 27, 28 an dem Futterkörper 7 bzw. der Schiebehülse 11 außer Eingriff, so daß nunmehr durch Verdrehen des Futterkörpers 7 und damit der Spannhülse 2 gegenüber der Aufnahmemutter 5 das Bohrfutter 1 geöffnet werden kann

Anstelle der von Hand erfolgenden Zurückführung der Schiebeterring 20 vorgesehen werden.

Auch kann die Verzahnung an der Schiebehülse und die mit ihr spannkraftverstärkend und -arretierend zusammenwirkende Verzahnung des Futterkörpers als Kopfverzahnung ausgebildet sein, mit komplementärer Sägezahnform und in Spiralverzahnung so, daß bei Blockbildung der Verzahnung mittels des Konterrings 20 wiederum eine Nachspannung des Bohrfutters und eine flächige Anlage der Verzahnung mit Arretierung der eingestellten Spannkraft erfolgt.

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Claims

Ansprüche

Bohrfutter mit in der Spannhülse geführten und durch eine Bewegungsspindel betätigten Spannbacken, dadurch gekennzeichnet, daß zur Spannkraftverstärkung und Verriegelung des Bohrfutters ein Spann- und Verriegelungselement (11) vorgesehen ist, das als Schiebehülse mit Innenverzahnung (12) ausgebildet und drehfest aber axial verschiebbar auf der Aufnahmemutter (5) des Bohrfutters (1) gelagert ist, und daß an dem Futterkörper (7) eine Schrägverzahnung (8, 9, 10; 25, 26, 27) ausgebildet ist, mit der die Innenverzahnung (12) der Schiebehülse (11) durch axiale Verschiebung in oder außer Eingriff gebracht werden kann.

Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (11) oder der Futterkörper (7) stirnverzahnt ist.

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Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (11) und/oder der Futterkörper (7) kopfverzahnt ist,

Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung Sägezahnform aufweist.

Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster äußerer Abschnitt der Verzahnung (10) sägezahnförmig (9) ausgebildet ist, während der hintere Abschnitt der Verzahnung (10) geradeverzahnt (8) ist.

Bohrfutter nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (11) durch einen mit der Aufnahmemutter (5) schraubend zusammenwirkenden Konterring (20) betätigbar ist.

EPO COPY

Bohrfutter nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Konterring (20) und Schiebehülse (11) eine Bremsscheibe angeordnet ist.

Bohrfutter nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (11) einen inneren Ringnocken (16) aufweist, der mit einem an der Aufnahmemutter (5) gelagerten Federring (17) zusammenwirkt.

Bohrfutter nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (11) einen Innenzweikant (24) aufweist, der mit einem an der Aufnahmemutter (5) ausgebildeten Außenzweikant (13) zusammenwirkt.

10. .

Bohrfutter nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse mittels eines Drehmoment-Übertragungsringes (23) mit der Aufnahmemutter (5) drehfest verbunden ist.

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