DE4307780A1 - Bohrfutter - Google Patents
BohrfutterInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/02—Chucks
- B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
- B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
- B23B31/18—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable pivotally movable in planes containing the axis of the chuck
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gripping On Spindles (AREA)
Description
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.
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.
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.
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.
Priority Applications (2)
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DE19934307780 DE4307780A1 (de) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | Bohrfutter |
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Legal Events
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