DE656678C - Bohrfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bohrfutter, bei dem im Futterkörper radial geführte Backen durch eine genau aufgepaßte Kegelhülse bewegt werden.
S Es sind Bohrfutter dieser Art bekannt, bei denen alle Teile aus Stahl bestehen und die deshalb ein ziemlich großes Gewicht haben. Solche Bohrfutter können ohne Schaden für ihre mechanischen Eigenschaften nicht unter eine bestimmte Grenze hinaus erleichtert, werden.

Sie eignen sich für ziemlich kleine Umlaufgeschwindigkeiten bis zu etwa 1500 Umdr./Min. und können praktisch nicht auf neuzeitlichen Bohrmaschinen benutzt werden, deren Spindel mit einer Geschwindigkeit von 12 000 bis 20 000 Umdr./Min. umläuft. Infolge des großen Gewichts der ganz aus Stahl bestehenden Bohrfutter werden nämlich durch den kleinsten Zentrierfehler, der praktisch unvermeidlich ist, Trägheitsfliehkräfte und durch diese Schwingungen und exzentrische Lagerungen der Spindeln erzeugt. Es können somit genaue Bohrarbeiten nicht ausgeführt werden, und anderseits wird die Maschine rasch gebrauchsunfähig, und die Bohrer brechen oft ab.

Die Benutzung der Bohrfutter auf neuzeitlichen Maschinen mit großerUmlaufgeschwindigkeit stößt somit auf zwei Aufgaben, deren Lösungen sich entgegenstehen.

i. Erzielung einer großen Festigkeit des Bohrfutters, das notwendigerweise sehr harte Stahlteile enthält,

2. Vermeidung der Schwingungen durch möglichst weitgehende Verminderung des Gewichts.

Der Zweck der Erfindung besteht nun darin, eine zufriedenstellende Lösung dieser beiden Aufgaben zu schaffen. Sie besteht darin, diejenigen Teile, die ziemlich geringe Beanspruchungen erleiden, nämlich den Futterkörper, aus einem leichten Werkstoff (Aluminium, Kunstharz usw.) herzustellen und die anderen Teile, die große Beanspruchungen erleiden, nämlich die Druckhülse, die Backen und das Zentraldruckstück, aus Stahl herzustellen.

Diese 'Lösung führt zu überraschenden Wirkungen bezüglich der Festigkeit und der Arbeitsbeständigkeit. Da gerade der größte Körper, der Futterkörper, die geringsten Beanspruchungen erleidet, dagegen die kleinsten Körper, die zum Spannen und Vorschieben des Bohrers dienen, die größten Beanspruchungen erleiden und deshalb aus Stahl bestehen müssen, so wird dadurch' das Gesamtgewicht wesentlich vermindert und das Ausgleichen wesentlich erleichtert.

Auf diese Weise wurde es möglich, einen derartigen Ausgleich und eine derartige Festigkeit zu erzielen, daß ein rasch umlaufendes Bohrfutter bis über die Reißgrenze eines Bohrers von o, 13 mm standhalten konnte, ohne selbst beschädigt zu werden.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes in Anwendung bei an sich hinsichtlich der Bauart

bekannten selbstspannenden Bohrfuttern dargestellt.

Fig. ι bezieht sich auf eine dieser Ausführungen und zeigt die einzelnen Teile des Bohrfutters getrennt in Ansicht mit axial Teilschnitten. ■

Fig. 2 ist eine ähnliche Ansicht desgleichen zusammengebauten Bohrfutters.

Die Fig. 3,4, 5 beziehen sich auf die zweite Ausführung. Fig. 3 ist eine Gesamtansicht des zusammengesetzten Bohrfutters mit Teilschnitten. Fig. 4 ist ein Schnitt durch eine Einzelanordnung in vergrößertem Maßstab und zeigt die Anordnung des Zentraldruck-Stückes. Fig. 5 ist eine Ansicht von unten dieses Zentraldruckstückes.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Bohrfutter besteht aus einem Futterkörper 1 aus Aluminium, Kunstharz oder einem sonstigen geeigneten leichten Werkstoff.

Dieser Futterkörper bildet für die Backen ein Führungsstück 1", das außen kegelförmig ausgebildet, innen aber zylindrisch ausgedreht ist und radiale Schlitze i⁶ besitzt, die zur Aufnahme und zur Führung der Backen dienen.

Am breiten Ende des Führungsstückes ist eine Umfangsnut i^c vorgesehen.

In der Verlängerung der zylindrischen Bohrung ist der Futterkörper mit einem Innengewinde 1 ^d versehen.

In der Wandstärke des Futterkörpers 1 sind parallel zu dessen Achse verlaufende Löcher i^e vorgesehen, von denen jedes einerseits in den Boden eines Schlitzes i^7j und anderseits auf der entgegengesetzten Seite des Körpers in eine Erweiterung 1 ausmündet.

Jede Backe besteht aus einem flachen Stahlstück 2, dessen innere Kante 2^a parallel zur Achse des Körpers 1 verläuft und dessen äußere Kante 2^b schräg und parallel zur Außenwand des Führungsstückes i" liegt. In der Nähe der Bodenkante dieser Backe ist ein Loch 2^C gebohrt, das zum Einhängen einer Rückzugsfeder 3 dient.

Diese Backe sitzt in einem der Schlitze i^b

und derenFeder3 greift in eines der Löcher i^e ein. Das freie Ende dieser Feder ist' an einem Deckel 4 befestigt, der sich gegen den Boden der Erweiterung i^f stützt.

Der Durchmesser der zylindrischen Bohrung ist kleiner als der innere Durchmesser des Innengewindes i^, und die Ecke 2'' einer jeden Backe 2 steht innen gegen die Spitzen des Innengewindes vor.

Das Führungsstück i° ist von einer Druckhülse 5 aus Stahl überdeckt, die sich diesem Führungsstück genau anpaßt. Am breiten Ende ist diese Druckhülse mit einem Rand 5" versehen, der in die Umfangsnut i° eingepreßt oder eingewalzt ist und dadurch die Befestigung sichert.

Am schmalen Ende ist die Druckhülse mit einem vorspringenden Rand $^b versehen, der über das Ende des Führungsstückes i" greift Mad in dem Schlitz 5^C vorgesehen sind, welche ^jeweils die Schlitze i^b verlängern.

Die Druckhülse 5 verstärkt den Führungskörper ι und dient den Backen 2 als Wider- lager.

In der zylindrischen Bohrung des Führungsstückes i^a ist gleitbar ein Zentraldruckstück 6 gelagert, das am Umfang mit radialen Verlängerungen 6° versehen ist, welche jeweils in einen der Schlitze i^b eingreifen und sich gegen die Ecken 2^fr der Backen stützen. Auf der Oberseite des Zentraldruckstückes ist ein Schaft 6^b vorgesehen.

In das Innengewinde i^d ist eine Druckbüchse 7 aus Stahl geschraubt, die selbst mit Innengewinde y^a versehen ist und oben einen Bund 7⁶ besitzt, der sich in eine Aussparung I^s des Futterkörpers 1 legt und sich gegen den Boden dieser Aussparung stützt. Der Schaft &> des Zentraldruckstückeso greift lose in das Innengewinde y^a ein.

In dieses Innengewinde 7^a läßt das mit Gewinde versehene Ende 8" eines Morsekonusses 8* einschrauben.

In dem mit Gewinde versehenen Ende 8" ist eine Aussparung 8^C vorgesehen, welche über den Schaft 6^b greift und deren Boden sich gegen das Ende dieses Schaftes stützt.

Die großen Kräfte, die von dem Morsekonus auf die Backen übertragen werden, um dadurch das Spannen der Bohrer zu bewirken, werden ausschließlich von den Stahlteilen, der Druckbüchse 7, dem Zentral druckstück 6, den Backen 2 und der Druckhülse 5 aufgenommen, wobei letztere auch die Reibungen erleidet, die sich aus der Längsverschiebung der Backen ergeben, sowie die radialen Kräfte zum Festspannen.

Der Futterkörper 1 aus Aluminium o. dgl. erleidet nur geringe Kräfte.

Gemäß den Fig. 3 bis 5 besitzt der aus einem leichten Werkstoff bestehende Futterkörper ebenfalls ein kegelförmiges Führungsstück iⁿ mit radialen Schützern⁶ für die Auf- nähme der Backen 2, das von einer Druckhülse 6 aus Stahl überdeckt ist.

Dieser Futterkörper bildet über dem kegelförmigen Führungsstück 1° einen zylindrischen Körper i^h von ziemlich großer Höhe "5 imd dient zur genauen Führung der beweglichen Teile. ■

In ein Innengewinde i^d dieses Körpers ist eine Druckbüchse 7' eingeschraubt, deren unteres verjüngtes Ende y^c genau in eine Aussparung i¹' des Körpers 1 eingreift.

In ein Innengewinde der Druckbüchse 7'

läßt sich eine Verlängerung g" einer Führungsbüchse 9 schrauben, die äußerlich mit einer zylindrischen Lagerfläche 9'' versehen ist, die genau in eine Aussparung 1' des Futterkörpers eingreift.

Die Führungsbüchse 9 kann sich im Futterkörper drehen und axial gleiten, jedoch stimmen die Achsen der Teile 9 und 7' beständig überein.

Die Führungsbüchse 9 kann auf der Spindel der Maschine befestigt werden. Sie besitzt eine kegelförmige Aussparung g^c, durch welche die Befestigung mit Hilfe eines Morsekonusses 10 geschehen kann.

Beim Drehen des Futterkörpers bewirkt man das Ein- und Ausschrauben der mit Gewinde versehenen Verlängerung g^a der Führungsbüchse 9 in der Druckbüchse y'.

Die axiale Komponente dieser relativen Bewegung wird auf die Backen mit Hilfe des Zentraldruckstückes 6' übertragen, der, wie nachfolgend beschrieben, angeordnet ist:

Dieses Zentraldruckstück trägt einen Schaft 6^C, der in eine Aussparung g^d des mit Gewinde versehenen Teiles g^a eingreift. Auf diesem Schaft 6^C ist eine Umfangsnut 6^d vorgesehen, die sich nach Einbau des Schaftes gegenüber einer Nut g^e in der Wand der Aussparung g^d befindet; in diese beiden Nuten greift ein Ring 11 ein. Der Durchmesser dieses Ringes 11 ist größer als der Durchmesser des Bodens der Nut g^e, damit der Ring mit der Nut 6^d in Eingriff bleiben kann, jedoch kleiner als der Durchmesser des Bodens dieser Nut 6^d, um das Einbauen möglich zu machen. Eine Abschrägung g^f des Randes der Mündung der Aussparung g^d erleichtert dieses Einbauen.

Der Boden der Aussparung g^d legt sich gegen das Ende des Schaftes 6^C mit Zwischenschaltung von Kugeln 12, die durch einen Ring 13 zusammengehalten werden.

Das Zentralstück 6' ist am Umfang mit Vorsprüngen 6« versehen, welche in die Schlitze 1* des Führungsstückes i^a eingreifen,, und es legt sich mit der Unterseite gegen die Bodenkanten der Backen 2, wodurch diese gespannt und gelöst werden können.

Die Bodenkanten der Backen 2 greifen jeweils in eine radiale Nut 6^e ein, welche in die Unterseite des Zentraldruckstückes 6' eingeschnitten ist; die Backen gleiten in diesen Nuten beim Spannen und Lösen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Bohrfutter, bei dem im Futterkörper radial geführte Backen durch eine Kegelhülse bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Futterkörper aus einem leichten Werkstoff, wie Aluminium, Kunstharz o. dgl., und die Druckhülse, die Backen und das Zentraldruckstück aus Stahl bestehen.

2. Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhülse (5) am breiten Ende mit einem Rand (5°) versehen ist, der beim Zusammenbauen in eine Umfangsnut (i^c) des Führungsstückes (i^a) eingepreßt oder eingewalzt wird und dadurch die Befestigung sichert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen