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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter für Schlagbohrer und/oder Drehbohrer
mit zum Einspannen am Bohrerschaft zur Anlage bringbaren Spannbacken, die über einen
auf dem Bohrfutterkörper drehbar geführten Gewindering zum Spannen und Lösen verschiebbar
sind, wobei Drehbohrer am zylindrischen Schaft fest einspannbar und Schlagbohrer
mit profiliertem Schaft drehfest aber axial verschiebbar einspannbar sind, bei dem
zur Sicherung gegen ein Lösen beim Schlagbohrbetrieb mindestens ein Rastgl ull(l
und Rastaussparungen vorgesehen sind, die gegenüber dem Gewindering bzw. dem Bohrfutterkörper
lagefest angeordnet sind und durch eine Feder in Eingriff gehalten sind, aber durch
ein erhöhtes von Hand aufbringbares Drehmoment die Lastsicherung zum Ausspannen
des Bohrers rastend überwindbar ist bei konstantem Rastabstand.
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Ein solches Bohrfutter ist in der DE-OS 28 42 783 beschrieben. Die
Rastausnehmungen sind in der Griffhülse am Umfang verteilt angeordnet. Aus Platzgründen
läßt
sich nur eine bestimmte Anzahl von Rastausnehmungen vorsehen, so daß ein relativ
großer Teilungsabstand zwangsläufig gegeben ist.
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Dies hat den Nachteil, daß die Axialbewegung des Schlagbohrers bei
zu starker Spannung stark behindert wird, so daß Wärme und Verschleiß auftritt.
Bei zu loser Spannung wird durch zu großes Spiel keine saubere Bohrerführung erreicht,
so daß unerwünschte Schwingungen auftreten und keine exakte Führung des Bohrers
möglich ist.
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Aus der DE-OS 28 06 797 ist noch eine Sicherung gegen Lösen des Spannfutters
beim Sclilagbohrbetrieb bekannt, bei dem am Umfang der Griffhülse verteilt sägezahnartige
Rastglieder vorgesehen sind, die in eine entsprechende sägezahnartig ausgebildete
sich über den ganzen Umfang erstreckende Verzahnung eingreifen. Ein exaktes Einspannen
eines Drehbohrers ist hier möglich, das Lösen der Einspannung ist relativ umständlich.
Durch einp besondere axial verschiebbare Drehhülse können die Rastglieder von den
Rastaussparungen abgehoben werden. Der Herstellungs aufwand ist aber erheblich und
das Bohrfutter ist
verschmutzungsempfindlich und nicht geeignet,
eine Schafteinspannung mit geringem Spiel exakt zu verwirklichen.
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Aus der DE-PS 26 39 214 ist schließlich noch ein über ein Hydraulikpolster
spannbares Bohrfutter bekannt, bei dem ein Lösen der Verspannung durch in Rastaussparungen
angeordnete Rastglieder verhindert wird. Dieses Bohrfutter verlangt sehr hohe Herstellungsgenauigkeiten.
Schon geringste Undichtigkeit:en können zum Lösen der Einspannung ftihren, so daß
die Lebensdauer begrenzt ist.
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In Vermeidung dieser Nachteile liegt der vorliegenden Erfindung die
Aufgabe zugrunde, ein Bohrfutter der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß
eine Einspannung eines profilierten Schaft eines Schlagbohrers mit möglichst genau
definiertem axialen Führungsspiel einspannbar ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der konstante
Rastabstand durch (lie gegenseitige Anordnung von Rastglied und Rastaussparungen
unter
Berücksichtigung der Gewindeübersetzung und des Verschiebewinkels
der Spannbacken so gewählt ist, daß ein Rastabstand einer Spanndurchmesseränderung
der Spannbacken von etwa 0,015 mm entspricht.
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Durch den bezüglich der Spanndurchmesseränderung genau definierten
Rastabstand ist eine Einspannung des Schlagbohrerschafts in einem relativ engen
Spielbereich möglich, so daß keine unerwünschte Einspannpressung und damit nur geringer
Verschleiß auftritt, aber auch kein unerwünscht hohes Spiel, so daß eine exakte
Werkzeugführung bei der Schlagbohrarbeit gewährleistet ist.
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Bei e#inem Bohrfutter mit mehreren am Umfang verteilten Rastausnehmungen
könner vorteilhafterweise mehrere mit den Rastaussparungen zusammenwirkende Rastglieder
vorgesehen sein, wobei dann diese Rastglieder ungleichmäßig so am Umfang verteilt
angeordnet sind, daß jeweils nur eines dieser Rastglieder in einer Rastaussparung
einsitzt und bei einer Weiterdrehung des Gewinderings ein anderes Rastglied in einer
anderen Rastaussparung einrastet, und
zwar so, daß der Rastabstand
der Spanndurchmesseränderung der Spannbacken von etwa 0,015 mm entspricht.
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Es kann dann das Bohrfutter zum Einspannen eines Schlagbohrers ganz
angespannt und nach dem Anspannen wieder um eine ganze Rastung gelöst werden, um
so sicherzustellen, daß ein Führungsspiel zwischen 0,015 und 0,03 mm eingehalten
ist, wobei das größere Spiel dann erreicht wird, wenn bei fest angespanntern Bohitfut
ter ein Rastsegment gerade kurz vo#' einer Rastaussparung zum Liegen kommt.
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Bei einem Bohrfutter, bei dem eine Verdrehung des Gewinderings um
50 einer Spanndurchmesseränderung der Spannbacken von etwa 0,015 mm entspricht,
können besonders vorteilhaft am Umfang verteilt 24 Rastaussparungen und weiter drei
Rastglieder vorgesehen sein, die in Winkeln von 125, 125 und 1100 gegeneinander
versetzt angeordnet sind. Es kann lunn eine wesentlich engere Rastung erreicht werden
als die Anordnung von 24 am Umfang verteilten Rastaussparungen allein zulassen würde.
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Konstruktiv besonders einfach können die Rastaussparungen im Gewindering
selbst oder in einer mit dem Gewindering verbundenen Griffhülse vorgesehen sein.
Weiter können die Rastglieder im Bohrfutterkörper selbst oder in einem mit dem Bohrfutterkörper
verbundenen Ring untergebracht sein, wobei die Rastaussparungen und die Rastglieder
in zwei parallel und in geringem Abstand relativ zueinander bewegbaren Flächen vorgesehen
sein können.
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Vorzugsweise können dazu die Flächen durch die Stirnfläche der Griffhülse
und des mit dem Bohrfutterkörper verbundenen Rings sein.
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Platzsparend und gegen Verschmutzung weitgehend geschützt können die
Rastglieder in Bohrungen geführte Bolzen sein, wobei in der als Sackloch ausgebildeten
Bohrung zwischen dem Bohrungsende und dem Bolzen jeweils eine Druckfeder vorgesehen
ist und das aus der Bohrung ragende Ende mit den Rastaussparungen durch den Federdrllck
einrastet, aber durch entsprechende Abrundungen die Rastung durch eine Relativverdrehung
überwindbar ist
Zur Gewichtseinsparung kann die Griffhülse als
becherförmige Blechhülse ausgebildet sein, deren Boden einen Durchbruch aufweist,
der vom Bohrfutterkörper zentrisch und zur Führung passend durchdrungen ist, wobei
die Rastaussparungen durch Prägungen gebildet sein können, die im Boden der Blechhülse
mit gleichem Randabstand verteilt vorgesehen sind.
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Weitere erfindungsgemäße Ausbi lKlungen sind den Unteransprüchen zu
entnehmen und werden mit ihren Vorteilen in der nachstehenden Beschreibung näher
erläutert. In den beigefügten Zeichnungen zeigt: Figur 1 einen Längsschnitt durch
ein Bohrfutter, Figur 2 einen weiteren gegenüber der Darstellung in Fig. 1 um 900
versetzten Längsschnitt, Figur 3 eine Stirnansicht der Griffhülse in Richtung der
Pfeile 111-111 in Fig. 1,
Figur 4 eine Stirnansicht des die Rastglieder
tragenden Rings in Richtung des Pfeils IV in Fig. 1 und Figur 5 einen Schnitt durch
die Spannbacken im Einspannbereich mit eingespanntem Schlagbohrer.
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Beim einzigen dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Bohrfutter
einen Bohrfutterkörper 1 auf, in dem in schrägverlaufenden Bohrungen drei Spannbacken
2 durch einen Gewindering 3 in bekannter Weise bewegbar sind. Der geteilte Gewindering
3 ist in einer umlaufenden Nut 4 auf dem Bohrfutterkörper 1 aufgesetzt und über
eine napfförmige Griffhülse 5 drehbar. Der Boden 6 der Griffhülse 5 ist in einem
Durchbruch 7 von einem zylindrischen Teil 8 des Bohrfutterkörpers 1 durchdrungen
und konzentrisch geführt.
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Weiter ist auf dem zylindrischen Teil 8 roch ein Ring 9 passend aufgesetzt
und durch ei Schrauben 10
fest auf dem Bohrfutterkörper 1 fixiert.
Die Schrauben 10 durchdringen den Bohrfutterkörper 1 mit Verlängerungen 11, die
in Paßbohrungen 12 einer strichpunktiert in den Fig. 1 und 2 angedeuteten Bohrspindel
13 hineinragen und das Bohrfutter auf der Bohrspindel 13 halten. Wie strichpunktiert
in Fig. 1 und 2 weiter angedeutet ist, ist die Bohrspindel 13 hohl ausgebildet und
es ist in ihr ein Döpper 14 axial verschiebbar geführt, der über ein nicht näher
dargestelltes Schlagwerk in bekannter Weise zum Schlagbohren axial gerichtete Schläge
auf das in Fig. 5 im Schnitt dargestellte Schaftende eines Werkzeugs 15 abgibt,
das durch die Spannbacken 2 gehalten ist. Der Schaft 16 ist aber nicht fest eingespannt,
sondern mit geringem radialen Spiel in Achsrichtung um einen bestimmten Betrag zum
Schlagbohren verschiebbar geführt, wie dies bspw. aus der DE-OS 28 42 783 bekannt
ist.
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Durch die Profilierung des Schafts 16 ist aber ein Verdrehen des Werkzeugs
15 im Bohrfutterkörper 1 nicht möglich.
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Im Boden 6 der Griffhülse 5 sind am Umfang verteilt 24 Rastaussparungen
17 eingeprägt, wie dies in den
Fig. 2 und 3 ersichtlich ist. Angepaßt
sind im Ring 9 stirnseitig in drei als Sacklochbohrungen ausgebildeten Bohrungen
18 Rastglieder 19 axial verschiebbar geführt. Ihr aus der Bohrung 18 ragendes Ende
ist abgerundet und den Rastaussparungen 17 angepaßt. Durch jeweils eine Feder 20
erfolgt ein Verrasten der Rastglieder 19 mit einer der Rastaussparungen 17.
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Das Reaktionsmoment beim Schlagbohren vom Werkzeug 15 wird nicht über
das Gewinde auf den Gewindering 3 übertragen, sondern geht direkt von den Spannbacken
3 in den Bohrfutterkörper 1, so daß auch bei harten Stößen keine selbstlösende oder
lockeriide Kraft auf den Gewindering 3 und die Griffhülse 5 übertragen wird, so
daß schon eine relativ geringe Rastkraft ausreicht, ein unerwünschtes Verstellen
der Griffhülse 5 durch die Schläge beim Drehbohren zu verhindern.
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Das erforderliche Drehmoment zum Überrasten der Rastglieder 19 ist
also wesent]#ch größer als dasjenige Drehmoment, das bei Erschütterungen im
Schlagbohrbetrieb maximal auftreten kann. Damit ist eine sichere Werkzeugeinspannung
gewährleistet.
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Um nun eine axiale Verschiebung des Schafts 16 des Werkzeugs 15 bei
optimalem radialen Spiel zu ermöglichen, wird dieser Schaft 16 durch Anziehen der
Griffhülse 5 zunächst fest eingespannt und dann wird die Griffhülse um eine Rastung
zurückgedreht. Der Abstand der Rastungen ist nun so gewählt , daß ein Zurückdrehen
um eine Rastung eine Spanndurchmesseründerung der Spannb@eken 2 um etwa 0,015 mm
bewirkt, was sich als optimales Führungsspiel herausgestellt hat.
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Durch die üblicherweise gewählte Gewindesteigung des Gewinderings
3 bei entsprechendem Winkel der Spannbacken 2 im Bohrfutterkörper 1 ist üblicherweise
eine Verdrehung der Griffhülse 5 um etwa jt#O erforder] ich, um eine Spanndurchmesseränderung
von 0,015 mm zu #rreichen . Bei cler Anordnung von 2Is Rast aussparungen 17 ist
aber Iler Rastatbstand der Rastaussparungen 15°.Um nun einen Rastschritt von 50
zu erreichen, sind 3 Rastglieder 19 im Ring 9 vorgesehen und zwar in einem Winkelabstand
von 1250, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Dabei beträgt dann der Restwinkel
1100, um so den erwünschten Rastabstand von 50 zu erreichen, der
einer
Spanndurchmesseränderung der Spannbacken von etwa 0,015 mm entspricht.
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Um ein Einspannen von reinen Drehbohrern und Schlagbohrern mit dem
gleichen Spannfutter zu ermöglichen, ohne daß die Spannflächen 21 zum Einspannen
der Drehbohrer die Führungsflächen 22 des profilierten Schafts 16 von Drehbohrern
beschädigen, haben die Spannbacken Führungsflächen 23 mit an die Führungsflächen
22 des Werkzeugschafts 16 angepassten Radien, wobei in der Symmetrieebene liegend
die Spannflächen 21 zum Einspannen von Drehbohrern durch Rillen 24 etwas zurückgesetzt
ausgebildet sind, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.
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