DE4307780A1 - Bohrfutter - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Bohrfutter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Aus der DE-OS 36 17 106 ist bereits ein schlüsselloses Bohrfutter bekannt, dessen Futterbacken in radialer Richtung zur Bohrfutterachse verschieblich sind. Um beim Spannen die innere Rei­ bung im Futter überwinden und die erforderliche Spannkraft von Hand aufbringen zu können, ist dort ein Differenzgewinde vorgesehen. Der ganze Aufbau des Futters ist verhältnismäßig aufwendig und montage­ intensiv.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Bohrfutter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber bei erheblicher Verringerung der Reibkräfte einen vereinfachten Aufbau auf und ist leicht zu mon­ tieren oder zu Reinigungszwecken zu demontieren. Außerdem ergibt sich eine Gewichts- und Materialeinsparung. Das Bohrfutter baut extrem kurz.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung des im Hauptanspruch angegebenen Bohrfutters möglich. Die Ausführung des Grundkörpers aus Kunststoff hat den Vorteil, daß das Bohrwerkzeug gegenüber der Antriebsmaschine elektrisch isoliert ist, und die Bedienungsperson beim Anbohren einer spannungsführenden Leitung damit wirkungsvoll geschützt ist. Ein Zentrierkonus im Grundkörper verbessert den Rund­ lauf der Bohrwerkzeuge.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar­ gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein erstes Bohrfutter im Längsschnitt. Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen ein zweites, drittes und viertes Ausführungsbeispiel jeweils im Längsschnitt. Alle Figuren zeigen in der oberen Hälfte die Einstellung für einen dicken Werkzeugschaft und in der unteren Hälfte die für einen dünnen Schaft.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das schlüssellose Bohrfutter weist einen im wesentlichen zylindri­ schen Grundkörper 2 auf, der an der rückwärtigen Stirnfläche eine Gewindebohrung 3 zum Aufschrauben auf eine nicht gezeigte Spindel einer Bohrmaschine oder dergleichen hat. Der Grundkörper 2 verjüngt sich zu seinem vorderen Ende hin und weist in seinem vorderen Teil eine Zentralbohrung 4 zur Aufnahme eines Werkzeugschaftes 5 auf. In dem hülsenartigen vorderen Teil sind mehrere, in Fig. 1 zwei ra­ diale, nach vorn offene Schlitze 6 angebracht. In diesen ist jeweils ein Futterbacken 7 seitlich geführt. Die Futterbacken 7 sind an ihrem hinteren Ende über Achsen bildende Gelenkstifte 8 schwenkbar mit dem Grundkörper 2 verbunden und weisen eine konvexe Außenkontur 9 auf. An der dem Werkzeugschaft 5 zugewandten Innenseite sind am den Achsen 8 entgegengesetzten Ende der Futterbacken 7 Spannflächen 10 mit Quer- und/oder Längsrillen angebracht, damit die Futterbacken 7 besser am Werkzeugschaft anliegen und diesen besser zentrieren. Die Gelenkstifte 8 sind in tangentialer Richtung in dem Grundkörper 2 angeordnet, so daß die Futterbacken 7 radial ein- und auswärts schwenkbar sind. Zwischen Futterbacken 7 und Grundkörper 2 ist eine Feder 11 so angeordnet, daß sie die Futterbacken 7 auswärts drängt.

Der Grundkörper 2 und die Futterbacken 7 sind von einer Hülse 12 aus Stahl umgeben, die sich nach vorne konisch verjüngt. Deren Innen­ kontur 13 ist glockenförmig, das heißt nach vorn hin zunehmend nach innen eingezogen, so daß eine zunehmend konkave Form entsteht. Außen ist die Hülse 12 zur elektrischen Isolation und zur Verbesserung des Bedienungskomforts durch Verminderung der Wärmeleitung von einem Kunststoffmantel 14 umgeben. Die Hülse 12 kann aber auch gänzlich aus einem hochfesten Kunststoff gefertigt sein. Vorne weist sie eine mittige Bohrung 15 für das Durchstecken des Werkzeugschafts 5 auf. Hinten trägt die Hülse 12 ein Innengewinde 16, das in ein Außen­ gewinde 17 am Umfang des Grundkörpers 2 eingreift. Damit läßt sich die Hülse 12 gegenüber dem Grundkörper 2 axial verstellen, was ein Öffnen bzw. Schließen der Futterbacken 7 bewirkt.

Die Außenkontur 9 der Futterbacken 7 und die Innenkontur 13 der Hülse 12 sind so ausgebildet, daß die für jeden Bohrerdurchmesser zum Spannen notwendige bzw. ideale Radialkraft durch den dann vor­ liegenden Steigungswinkel β an der Kontaktstelle der Konturen 9/13 und den Hebelabstand a zwischen Achse 8 und wirksamer Spannfläche 10 im richtigen Maß zustande kommt, wenn die Bedienungsperson die Hülse 12 mit dem üblicherweise von Hand aufbringbaren Drehmoment anzieht. Die Spannflächen 10 der Futterbacken 7 greifen jeweils möglichst weit vorne an dem Werkzeugschaft an, damit dieser über die größt­ mögliche Länge einspannbar ist.

Die Hülse 12 ist gegen Verdrehen durch eine abgefederte Zahnhülse 19 gesichert. Diese ist in Verlängerung der Hülse 12 außen am Grund­ körper 2 axial verschieblich aber drehfest angebracht. Zum Öffnen des Bohrfutters wird die Zahnhülse 19 von Hand nach hinten gezogen.

Das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich vom ersten in einigen Einzelheiten. Für gleichwirkende Einzelbauteile werden gleiche Bezeichnungen und gegenüber dem ersten Ausführungs­ beispiel um 100 erhöhte Bezugszahlen verwendet. Der Grundkörper 102 ist auch in seinem vorderen geschlitzten Teil zylinderförmig und weist mittig zur Zentralbohrung 104 hin einen Zentrierkonus 120 auf. An diesem kommt unabhängig vom Schaftdurchmesser jeweils das Ende des eingesteckten Werkzeugsschafts 105 zu liegen.

Die Hülse 112 ist hohlzylindrisch ausgebildet. Darin ist ein Ring 122 mit konkaver Innenkontur 113 aufgenommen, der über ein Wälzlager 123 drehbar gegenüber der Hülse 112 abgestützt ist. Das Wälzlager 123 kann als Axial- und/oder Radiallager ausgebildet sein. Die Futterbacken 107 werden von in den Grundkörper 102 eingesetzten Blattfedern 111 nach außen gedrängt; sie liegen mit ihrer Außen­ kontur 109 an dem Ring 122 an. Dadurch fällt beim Zustellen des Bohrfutters die durch Drehung der Hülse 112 verursachte Reibung an den Futterbacken 107 ganz weg. Es verbleibt lediglich eine sehr geringe Rollreibung zwischen Hülse 112 und Ring 122.

Das Bohrfutter nach Fig. 2 kann weitgehend aus Kunststoff herge­ stellt werden. Insbesondere sind alle von außen berührbaren Teile aus Kunststoff. Dies ergibt eine elektrische Vollisolation, so daß keine Spannungsverschleppung vom Bohrer zur Bohrspindel oder anderen Gehäuseteilen eintreten kann. Aus Stahl ist nur noch der Ring 122, das Wälzlager 123, die Futterbacken 107, die Gelenkstifte 108 und die Feder 111. Erforderlichenfalls kann noch der Zentrierkonus 120 aus Stahl, z. B. als eingespritzter Einsatz im Grundkörper 102, ausgeführt sein.

Auch das dritte Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich vom ersten nur geringfügig. Für gleichwirkende Einzelbauteile werden gleiche Bezeichnungen und gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel um 200 erhöhte Bezugszahlen verwendet. Der Grundkörper 202 ist ge­ drungener ausgeführt, was eine verkürzte Baulänge des Bohrfutters ergibt. Die Futterbacken 207 sind beinahe vollständig in die Schlitze 206 eingebettet. Dabei ist die glockenförmige Innenkontur 213 der Hülse 212 und die konvexe Außenkontur 209 der Futterbacken 207 so ausgebildet, daß die beim Spannen des Bohrers 205 notwendige Kraftübertragung möglichst weit vorne bezüglich der Hülse 212 bzw. der Futterbacken 207 stattfindet. Dadurch wird der notwendige Axial­ hub der Hülse 212 zwischen größter Öffnung für einen 13-mm-Schaft bis zur kleinsten Öffnung für einen 1mm-Schaft so klein wie möglich. Als Federn können die platzsparenden Blattfedern aus dem zweiten Aus­ führungsbeispiel Verwendung finden. Die Schlitze 206 schneiden teil­ weise auch in den Zentrierkonus 220 ein. Die Gewindebohrung 203 ist weit nach vorne bis nahe an den Auslauf der Schlitze 206 verlegt.

Das vierte Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 unterscheidet sich nur wenig vom zweiten bzw. ersten. Für gleichwirkende Einzelbauteile werden gleiche Bezeichnungen und gegenüber dem ersten Ausführungs­ beispiel um 300 erhöhte Bezugszahlen verwendet. Gegenüber dem zwei­ ten Ausführungsbeispiel sind die Futterbacken 307 und der Ring 322 geändert. Die Futterbacken 307 bestehen aus zwei deckungsgleichen Wangen 307′, die beidseitig eines Führungsfortsatzes 306′ des Grund­ körpers 302 liegen. Sie sind in zwei parallelen, beidseits des Füh­ rungsfortsatzes 306′ angeordneten Schlitzen im Grundkörper 302 ge­ führt. Vorn weisen die Futterbacken 307 Schuhe 324 auf, die zwischen den Wangen 307′ um Schwenkachsen 325 schwenkbar angelenkt sind. Die Außenkontur 309 befindet sich nicht direkt an der Rückseite der Wan­ gen 307′, sondern an den Schuhen 324. Dies ermöglicht ein bei jedem Spanndurchmesser vollflächiges Anliegen der Spannflächen 310 am Werkzeugschaft 305. Die Außenkontur 309 ist ebenso wie die Innen­ kontur 313 des Rings 322 streng konisch, also weder konvex noch kon­ kav. Eine Druckfeder 311 drängt die Futterbacken 307 jeweils gegen den Ring 322 in ihre Öffnungsstellung.

Die Bedienung des Bohrfutters ist sehr einfach und bei allen Aus­ führungsbeispielen prinzipiell gleich. Die Zahnhülse 19/119/319 wird mit der einen Hand nach hinten gezogen, mit der anderen wird die Hülse 12/112/212/312 links herum verdreht, bis die Futterbacken 7/107/207/307 zum Einstecken des Werkzeugsschafts 5/105/205/305 weit genug geöffnet sind. Danach werden die Futterbacken 7/107/207/307 durch Rechtsdrehen der Hülse 12/112/212/312 an den Werkzeugschaft angepreßt. Die zweite Hand an der Zahnhülse 19/119/319 dient dabei als Gegenhalt. Das Öffnen des Backenfutters erfolgt durch Links­ drehen der Hülse. Beim dritten Ausführungsbeispiel ohne Zahnhülse wird während des Drehens der Hülse 212 die Spindel der Antriebs­ maschine arretiert.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die gezeigten Ausführungs­ beispiele. Insbesondere sind Kombinationen von Einzelmerkmalen der verschiedenen Ausführungsbeispiele möglich.

Claims (12)

1. Schlüsselloses Bohrfutter zum Einspannen von Werkzeugen mit einem im wesentlichen zylindrischen Grundkörper (2, 102, 202, 302), an dem Futterbacken (7, 107, 207, 307) beweglich angeordnet sind und einer sich zum offenen Ende des Bohrfutters hin verengenden Hülse (12, 112, 212, 312), der gegenüber die Futterbacken (7, 107, 207, 307) zur Veränderung der Öffnungsweite des Futters beweglich sind und die mit einer Innenkontur (13, 113, 213, 313) ausgestattet ist, gegen die sich die Futterbacken (7, 107, 207, 307) mit ihrer Rückseite ab­ stützen, wobei Grundkörper (2, 102, 202, 302) und Hülse (12, 112, 212, 312) insbesondere über ein Gewinde (16/17, 116/117, 216/217, 316/317) axial gegeneinander verstellbar sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Futterbacken (7, 107, 207, 307) gelenkig mit dem Grundkörper (2, 102, 202, 302) verbunden sind.

2. Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Futterbacken (7, 107, 207, 307) rückseitig eine konvexe Außenkontur (9, 109, 209, 309) aufweisen.

3. Bohrfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Futterbacken (7, 107, 207, 307) seitlich in Schlitzen (6, 106, 206) des Grundkörpers (2, 102, 202, 302) geführt sind.

4. Bohrfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Futterbacken (7, 107, 207, 307) um Achsen (8, 108, 208, 308) schwenkbar sind, die in tangentialer Richtung zum Grundkörper (2, 102, 202, 302) verlaufen.

5. Bohrfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkontur (13, 113, 213, 313) der Hülse (12, 112, 212, 312) zumindest leicht konkav ist.

6. Bohrfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkontur (113, 313) von einem in die Hülse (112, 312) eingelegten Ring (122, 322) gebildet wird, der gegenüber der Hülse (112, 312) insbesondere wälzgelagert ist.

7. Bohrfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Spindel einer Bohrmaschine verbindbare Grundkörper (2, 102, 202, 302) aus Kunststoff besteht.

8. Bohrfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (102, 202, 302) zentrisch einen zum offenen Ende des Futters hin sich erweiternden Zentrierkonus (120, 220, 320) aufweist.

9. Bohrfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Futterbacken (7, 107, 307) durch Federn (11, 111, 311) stets in Anlage an die Innenkontur (13, 113, 313) der Hülse (12, 112, 312) gehalten werden.

10. Bohrfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sicherungsmittel, insbesondere eine Zahnhülse (19, 119, 319) ein unbeabsichtigtes gegenseitiges Verstellen von Hülse (12, 112, 312) und Grundkörper (2, 102, 302) verhindern.

11. Bohrfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2, 102, 202, 302) kunststoffummantelt ist oder selbst aus Kunststoff besteht.

12. Bohrfutter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Futterbacken (307) in ihrem vorderen Bereich mit gelenkig daran angebrachten Schuhen (324) versehen sind.