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Die
Erfindung betrifft ein Bohrfutter, mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Bohrfutter
dieser Art sind für
von Hand spannbare Bohrfutter aus
DE 43 13 742 C1 bekannt. Selbstspannende
Futter mit analogem Aufbau sind in
DE 23 41 642 A1 beschrieben.
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Im
Fall nur von Hand spannbarer Bohrfutter sind die Spannbacken im
Futterkörper
geführt
und stehen über
eine Backenverzahnung mit einem Spanngewinde am Spannring im Eingriff.
Bei selbstspannenden Bohrfuttern sind dagegen die Spannbacken am
Spannring geführt
und axial an einem in Richtung um die Futterachse mit den Spannbacken drehschlüssigen Spannkopf
gehalten, der in einem im Futterkörper vorgesehenen Spanngewinde
verdrehbar ist. In beiden Fällen
begrenzen die Anschläge
die Verdrehbarkeit des Stellrings gegenüber dem Futterkörper und
die Sperreinrichtung ist zwischen dem Spannring und einem Schleppring
wirksam, wobei sich der Kranz der Sperrausnehmungen am Spannring
und das Sperrglied am Schleppring befinden, der unter der Kraft
einer Nachstellfeder steht und dessen Verdrehung relativ zum Futterkörper auf einen
für die
Nachstellung der Spannbacken zugelassenen Drehweg begrenzt ist.
Die Rasteinrichtung ist ebenfalls zwischen dem Stellring und dem Schleppring
ausgebildet. Sie dient dazu, bei offenem Bohrfutter die gegenseitige
Drehmitnahme von Stellring und Schleppring zu sichern und bei geschlossenem
Bohrfutter auszuschließen,
daß sich
im Bohrbetrieb der Stellring selbsttätig gegenüber dem Schleppring verstellt.
Wird der Stellring relativ zum Schleppring in der dem Schließen des
Bohrfutters entsprechenden Drehrichtung des Spannrings verdreht,
verstellt sich das Sperrglied aus dem an den Sperrausnehmungen eingerückten Zustand
in den ausgerückten
Zustand, und umgekehrt.
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Im
Ergebnis bedarf ein solches Bohrfutter zum Spannen oder Lösen der
Betätigung
sowohl des Spannrings als auch des Stellrings, also der Handhabung
mit zwei Händen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrfutter der eingangs
genannten Art auf möglichst
einfache Weise so auszubilden, daß es zum Spannen und Lösen nur
noch an einem einzigen Teil und damit nur noch mit einer einzigen
Hand betätigt zu
werden braucht, wobei die definierte Verstellung des Sperrgliedes über die
gesamte Lebensdauer des Bohrfutters sicher gestellt sein soll.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Bohrfutter mit den eingangs genannten Merkmalen
nach der Erfindung durch die Merkmale aus dem kennzeichnenden Teil
des Patentanspruches 1 gelöst.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Bohrfutter dient
der Stellring sowohl zur Verstellung des Sperrglieds als auch zur
Verdrehung des Spannrings beim Verstellen der Spannbacken, wobei
ersteres entlang dem Drehweg erfolgt, um den der Stellring gegenüber dem
Spannring zwischen den Anschlägen
verdrehbar ist.
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Die
Rasteinrichtung hat dabei den Zweck, sicher zu stellen, daß bei offenem
Bohrfutter der Spannring vom Stellring beim Verdrehen mitgenommen
wird, ohne daß das
Sperrglied in den eingerückten
Zustand verstellt wird, bzw. bei gespanntem Futter sich der Stellring
gegenüber
dem Spannring nicht so verdrehen kann, daß das Sperrglied in den ausgerückten Zustand übergeht.
Die Betätigung
des erfindungsgemäßen Bohrfutters
ist allein durch den Stellring möglich,
der nur verdreht zu werden und sogar nur noch allein für die Hand
zugänglich
zu sein braucht, um das Bohrfutter zu schließen, zu spannen und zu sperren,
bzw. zu entsperren, zu lösen
und zu öffnen,
was die Handhabung im Vergleich zu den bekannten Bohrfuttern wesentlich
vereinfacht, vor allem dann, wenn das Spannen und Lösen des
Bohrfutters mit Hilfe des Bohrmaschinenantriebs über die Bohrspindel erfolgen
soll und dabei nur eine Hand zum Halten des Stellrings frei ist.
Die Verdrehung des Stellrings gegenüber dem Spannring ist durch
die Anschläge
begrenzt und die Verstellung des Sperrgliedes in die Sperrausnehmungen
sichergestellt.
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Die
Sperrfeder und die Rastfeder sind gemeinsam von einem Federbügel gebildet,
der sich in Umfangsrichtung längs
des Spannrings erstreckt und drehschlüssig mit ihm verbunden ist.
Durch die Ausbildung des Federbügels
sowohl als Sperrfeder als auch als Rastfeder ergibt sich ein herstellungs-
wie fertigungstechnisch sehr einfacher und vorteilhafter Aufbau
des Bohrfutters. Der Federbügel
weist eine auswärts
gerichtete Vorspannung sowie zur Anlage an dem Futterkörper kommende
und eine Bremswirkung ausübende
Federstege auf. Die Federstege sind zur Dämpfung der beim Bohrbetrieb
auftretenden Vibrationen am Futterkörper, Spannring und Stellring
vorgesehen.
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Als
vorteilhaft zeigt es sich, wenn die Sperreinrichtung den koaxialen
Kranz von Sperrausnehmungen aufweist, denen das eingerückte Sperrglied in
einander derart geneigten Flankenflächen anliegt, daß diese
den Spannring in der dem Öffnen
des Bohrfutters entsprechenden Drehrichtung gegen Verdrehen sperren,
beim Verdrehen des Spannrings in der entgegen gesetzten, also dem
Schließen
des Bohrfutters entsprechenden Drehrichtung aber das Sperrglied
gegen die Kraft der Sperrfeder aus den Sperrausnehmungen herausdrücken und
dadurch von Sperrausnehmung zu Sperrausnehmung verrutschen lassen.
weiterhin ist die Anordnung so getroffen, daß das Rastglied am Spannring
und die Rastaufnahmen am Stellring vorgesehen sind.
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Es
ist möglich,
daß der
Spannring einen koaxialen Zwischenring aufweist, der die spannringseitigen
Teile der Anschläge
für den
Stellring und den Federbügel
trägt und ein
Kragenteil aufweist, der den das Spanngewinde tragenden Teil des
Spannrings drehfest umschließt.
Dabei kann auf sehr einfache Weise die an sich bekannte, aus herstellungs-
und montagetechnischen Gründen
besonders vorteilhafte Möglichkeit
verwirklicht werden, daß der
das Spanngewinde tragende Teil des Spannrings aus zwei Ringhälften besteht,
die durch den Kragenteil am Futterkörper zusammengehalten sind.
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Eine
andere Ausführungsmöglichkeit
ist dadurch gegeben, das Anschlagstück als radial einwärts gerichteter
Nocken an der Wandinnenseite des Stellrings ausgebildet ist. Es
kann die Aussparung als Fenster in einem sich axial nach vorn etwa
konisch verjüngenden
Kragen des Zwischenrings ausgebildet sein.
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Der
Federbügel
bildet den sich in Umfangsrichtung erstreckenden Federarm, der im
eingerückten
Zustand des Sperrglieds der Steuerkurve in einem Abstand vom Sperrglied
anliegt, der das Durchfedern des Federarms an der Stelle des Sperrglieds um
dessen Eingriffstiefe in die Sperrausnehmungen ermöglicht.
Dann empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß am Federbügel zwei
in Umfangsrichtung in gegenseitigem Abstand befindliche Vorsprünge vorgesehen
sind, von denen der sperrgliedseitige Vorsprung die Anlage des Federarms
an der Steuerkurve und der andere Vorsprung das Rastglied der Rasteinrichtung
bildet.
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Eine
erste Möglichkeit
zur Anordnung des Federbügels
ist dadurch gekennzeichnet, daß der Federbügel in einem
zwischen dem Spannring und dem Stellring in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitz
angeordnet und am Spannring formschlüssig gegen Verdrehen gesichert
ist, daß die
Ringwand des Spannrings mit einem Fenster für den Durchtritt des Sperrglieds
in die Sperrausnehmungen versehen ist, und daß der Schlitz mindestens im
Bereich des Rastglieds eine die Rastverstellungen des Rastglieds
ermöglichende
Erweiterung aufweist. Dabei besteht im einzelnen die Möglichkeit,
daß der
Federbügel
mit zur Futterachse radialer Ausrichtung der Federbandfläche im Schlitz
liegt und die Sperrausnehmungen radial an einer futterkörperseitigen,
zur Futterachse senkrechten Ringfläche verlaufen. Handelt es sich
insbesondere um einen Spannring mit Zwischenring, bildet die Wand
des Zwischenrings vorzugsweise eine radial gerichtete Ringscheibe,
die axial zwischen der die Sperrausnehmungen aufweisenden Ringfläche und
einer radialen Ringschulter des Stellrings liegt, wobei sich zwischen
der Ringscheibe und der Ringschulter der den Federbügel aufnehmende
Schlitz befindet und die Steuerkurve sowie die Rastaufnahme an der
Ringschulter, das Fenster für
den Durchtritt des Sperrglieds und die Schlitzerweiterung für das Rastglied
an der Ringscheibe ausgebildet sind. Zur Verdrehungssicherung des
Federbügels
kann zweckmäßigerweise
der Zwischenring mit seinen Anschlagstücken den Federbügel in Öffnungen
durchsetzen, deren Ränder
in Umfangsrichtung den Anschlagstücken anliegen.
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Eine
andere vorteilhafte Möglichkeit
für die Anordnung
des Federbügels
ist bei einem Spannring mit Zwischenring dadurch gekennzeichnet,
daß der mit
seiner Federbandfläche
parallel zur Futterachse ausgerichtete Federbügel in einem in Umfangsrichtung
zwischen dem Futterkörper
und dem Zwischenring verlaufenden Ringschlitz liegt, der futterkörperseitig
vom Kranz der axial verlaufenden Sperrausnehmungen begrenzt ist,
und daß der
Federbügel
mit auswärts
gerichteter Vorspannung dem Zwischenring anliegt und mit seinen
beiden Vorsprüngen
den Zwischenring in Fenstern auswärts durchgreift, in denen der
Federbügel
gegen Verdrehen festgehalten ist. Im einzelnen empfiehlt es sich,
daß der
Ringschlitz radial breiter als der Federbügel dick ist, daß der Federbügel mit
einem etwa mittig zwischen den beiden Vorsprüngen befindlichen Scheitelbereich
radial auswärts
am Zwischenring abgestützt
ist und zwischen diesem Scheitelbereich und den beiden Vorsprüngen je
einen der Federstege zur tangentialen Anlage am Kranz der Sperrausnehmungen
bildet. Zweckmäßigerweise
trägt dabei
der das Rastglied bildende Vorsprung an seiner dem Scheitelbereich des
Federbügels
abgewandten Seite einen dem Kranz der Sperrausnehmungen unter Vorspannung tangential
anliegenden Federschenkel. Weiter empfiehlt es sich, daß der Federbügel im Scheitelbereich zwischen
seinen beiden Vorsprüngen
einen dritten, den Zwischenring in einem weiteren Fenster nach außen durchgreifenden
Vorsprung aufweist, der in eine auf der Wandinnenseite des Stellrings
vorgesehene Nut greift, die sich in Umfangsrichtung mindestens über den
maximal möglichen
Verdrehungsweg des Stellrings gegenüber dem Spannring erstreckt und
mit mindestens einer ihrer Seitenwände eine axiale Anlage für den Vorsprung
bildet, wodurch der Stellring gegen Axialverschiebung am Spannring
gesichert ist. Dann liegen diese Sicherung, der Sperreingriff des
Sperrglieds in die Sperrausnehmungen und der Rasteingriff des Rastglieds
in die Rastaufnahmen sämtlich
in derselben, zur Futterachse senkrechten Ebene, was eine völlig symmetrische,
Kippmomente vermeidende Beanspruchung der beteiligten Teile ergibt.
Diese Vorteile werden noch weiter durch die tangentiale Anlage der
Federstege und des Federschenkels am Kranz der Sperrausnehmungen gefördert, die
gemeinsam eine sehr präzise
Ausrichtung des Federbügels
am Spannring in Bezug auf den Kranz der Sperrausnehmungen einerseits
und auf die Rastaufnahmen andererseits und damit sehr genaue Werte
für die
Federkräfte
ergeben, mit denen der Federbügel
das Sperrglied im Sperreingriff und das Rastglied im Rastsitzt hält.
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Soweit
es im übrigen
um die Sicherung des Stellrings gegen axiales Verschieben geht,
kann anstelle des mittleren Vorsprungs des Federbügels oder
auch ergänzend
zu ihm die Anordnung so getroffen werden, daß der Zwischenring an einer
in Umfangsrichtung zwischen den Vorsprüngen und gegenüber dem
Federbügel
liegenden Stelle eine vom Federbügel
unabhängige
Federspange aufweist, die radial nach außen in eine auf der Wandinnenseite des
Stellrings vorgesehene Nut greift, die sich in Umfangsrichtung mindestens über den
maximal möglichen
Verdrehungsweg des Stellrings gegenüber dem Spannring erstreckt
und mit mindestens einer ihrer Seitenwände eine axiale Anlage für die Federspange bildet,
durch welche der Stellring gegen Axialverschiebung am Spannring
gesichert ist.
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Im
folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert; es
zeigen:
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1 ein Bohrfutter nach der
Erfindung, links in einem Axialschnitt, rechts in einer Seitenansicht,
jeweils in der Stellung der Spannbacken bei geringstem Spanndurchmesser
und im ungesperrten Futterzustand,
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2 den Schnitt II – II in 1,
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3 den Schnitt III – III in 1,
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4 den Schnitt IV – IV in 1, und zwar in der Teilfig. 4.1 im ungesperrten, in der
Teilfig. 4.2 im gesperrten
Futterzustand,
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5 eine andere Ausführungsform
des Bohrfutters nach der Erfindung in einer der 1 entsprechenden Darstellung,
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6 den Schnitt VI – VI in 5,
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7 den Schnitt VII – VII in 5,
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8 das in 5 mit VIII bezeichnete Detail in vergrößerter Darstellung,
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9 eine weitere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Bohrfutters,
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10 den Schnitt X – X in 9,
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11 den Schnitt XI – XI in 9, und zwar in der Teilfig. 11.1 im ungesperrten, in
der Teilfig. 11.2 im
gesperrten Futterzustand,
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12 eine weitere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Bohrfutters
in einer der 1 entsprechenden
Darstellung,
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13 den Schnitt XIII – XIII in 12, und zwar in den Teilfig. 13.1 im ungesperrten, in
der Teilfig. 13.2 im
gesperrten Futterzustand,
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14 eine wiederum andere
Ausführungsform
des Bohrfutters nach der Erfindung in einer der 1 entsprechenden Darstellung,
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15 den Schnitt XV – XV in 14,
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16 den Schnitt XVI – XVI in 14 in einer Abwicklung in
Umfangsrichtung, und zwar in der Teilfig. 16.1 im ungesperrten, in der Teilfig. 16.2 im gesperrten Futterzustand,
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17 nur den Zwischenring
des Bohrfutters nach 14 im
Axialschnitt, und
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18 eine Draufsicht auf den
Zwischenring der 17.
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Die
in der Zeichnung dargestellten Bohrfutter dienen zur Aufnahme eines
nicht dargestellten Bohrers und besitzen je ein Futterkörper 1 zum
Anschluß an
eine ebenfalls nicht dargestellte Bohrspindel. Zum Anschluß der Bohrspindel
besitzt der Futterkörper eine
Gewindeaufnahme 2. Die Bohrfutter besitzen den Bohrer zentrierende,
axial führende
und/oder einspannende Spannbacken 5, die in der zur Futterachse 3 koaxialen
Werkzeugaufnahme 4 zentrisch zur Futterachse verstellbar
sind. Zu dieser Verstellung dient ein Spannring 8, der
am Futterkörper 1 axial
unverschiebbar und drehbar geführt
und axial nach hinten über
ein Kugellager 22, gegebenenfalls über einen Druckring 21, am
Futterkörper 1 abgestützt ist. Um unerwünschte Verstellungen
der Spannbacken 5 zu verhindern, kann die Drehstellung
des Spannrings 8 fixiert werden. Dazu dient eine allgemein
mit 11 bezeichnete und zwischen dem Spannring 8 und
dem Futterkörper 1 ausgebildete
Sperreinrichtung, die aus einem koaxialen Kranz von Sperrausnehmungen 10 auf
der Seite des Futterkörpers
und auf der Seite des Spannrings 8 aus mindestens einem
Sperrglied 12 besteht, das unter der Kraft einer Sperrfeder
in die Sperrausnehmungen 10 greift. Dabei liegen das Sperrglied 12 und
die es aufnehmenden Sperrausnehmungen 10 einander in derart
geneigten Flankenflächen 13', 13" an, daß diese
den Spannring 8 in der dem Öffnen des Bohrfutters entsprechenden
Drehrichtung (Pfeil 14) gegen Verdrehen verriegeln, beim Verdrehen
des Spannrings 8 von Hand mit einem dazu ausreichend großen Drehmoment
in der entgegen gesetzten, also dem Schließen des Bohrfutters entsprechenden
Drehrichtung (Pfeil 15) das Sperrglied 12 aber
gegen die Federkraft aus den Sperrausnehmungen 10 herausdrücken und
von Sperrausnehmung zu Sperrausnehmung entlang dem Umfang des Futterkörpres 1 verrutschen
lassen. Unter den im Bohrbetrieb auftretenden Schwingungsbeanspruchungen
des Bohrfutters bleibt das Futter aber auch in dieser dem Pfeil 15 entsprechenden
Drehrichtung gesperrt. Die für
dieses Sperrverhalten unterschiedliche Neigung der Flankenflächen 13', 13" wird auf einfache
Weise durch eine sägezahnförmige Gestaltung
erreicht, wobei die steilere Flankenfläche 13' der Zahnbrust und die flachere
Flankenfläche 13" dem Zahnrücken entspricht.
Das Sperrglied 12 kann zwischen seinen an den Sperrausnehmungen 10 ein- und
ausgerückten
Zuständen
verstellt werden, wozu das Sperrglied 12 durch eine Steuerkurve 35 an
einem koaxialen, ebenfalls axial unverschiebbaren Stellring 9 verstellbar
und entsprechend der Stellring 9 relativ zum Spannring 8 verdrehbar
ist. Diese Verdrehung des Stellrings 9 relativ zum Spannring 8 ist in
beiden Drehrichtungen (Pfeile 14, 15) formschlüssig begrenzt,
wozu Anschläge 16', 16" vorgesehen sind.
Durch Verdrehen des Stellrings 9 in der dem Schließen des
Bohrfutters entsprechenden Drehrichtung (Pfeil 15) verstellt
sich das Sperrglied 12 aus dem ausgerückten Zustand in den eingerückten Zustand
und umgekehrt, also durch Verdrehen des Stellrings 9 in
der dem Öffnen
des Bohrfutters entsprechenden Drehrichtung (Pfeil 14)
aus dem eingerückten
Zustand in den ausgerückten
Zustand. Zwischen dem Stellring 9 und dem Spannring 8 ist
eine allgemein mit 17 bezeichnete Rasteinrichtung vorgesehen,
die in Umfangsrichtung zwei Raststellungen aufweist, wobei sich
in der einen Raststellung das Sperrglied 12 in dem an den
Sperrausnehmungen 10 eingerückten Zustand und in der anderen
Raststellung im ausgerückten
Zustand befindet, wie ein Vergleich der Figurenpaare 4.1, 4.2 bzw. 11.1, 11.2 bzw. 13.1, 13.2 oder 21.1, 21.2 erkennen
läßt. Dabei
sind die Raststellungen durch den Eingriff eines von der Kraft einer
Rastfeder beaufschlagten Rastgliedes 38" auf der Seite des Spannrings 8 in
entsprechend am Stellring 9 angeordnete Rastaufnahmen 17" gebildet. Die
Sperrfeder und die Rastfeder sind gemeinsam von einem Federbügel 38 gebildet,
der sich in Umfangsrichtung längs
des Spannrings 8 erstreckt und drehfest mit dem Spannring 8 verbunden
ist.
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Die
Ausführungsformen
nach den 1 bis 18 zeigen von Hand spannbare
Bohrfutter, bei welchen die Spannbacken 5 im Futterkörper 1 geführt und über eine
Backenverzahnung 6 mit einem Spanngewinde 7' am Spannring 8 in
Eingriff stehen.
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Bei
von Hand spannbaren Bohrfutter besitzt der Spannring 8 einen
eine Führung
für den
Stellring 9 bildenden koaxialen Zwischenring 18,
der die spannringseitigen Teile der Anschläge 16', 16" für den Stellring und der außerdem den
Federbügel 38 trägt, sowie
einen Kragenteil 18' umfaßt, der
den das Spanngewinde 7' tragenden
Teil des Spannrings 8 drehfest umschließt. Dabei besteht der das Spanngewinde 7' tragende Teil 18" des Spannrings 8 aus zwei
umfangsmäßig geteilten,
nämlich
zunächst
an jeder Teilung durch eine Bohrung 19 geschwächten und
dann gebrochenen Ringhälften,
die in einer Ringnut 20 des Futterkörpers 1 gegeneinander
zusammengesetzt und durch den Kragenteil 18' am Futterkörper 1 zusammengehalten
sind. Selbstverständlich kann
aber der Spannring 8 auch einstückig ausgebildet sein, was
jedoch in der Zeichnung nicht weiter dargestellt ist.
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Der
Spannring 8 bzw. Zwischenring 18 besitzt zur radialen
Führung
des Stellrings 9 eine kreiszylindrische Außenfläche 60,
der die Spannhülse 9 mit
einer entsprechend kreiszylindrischen Innenfläche 61 anliegt.
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Im
Ausführungsbeispiel
nach den 1 bis 18 erstreckt sich diese kreiszylindrische
Innenfläche 61 am
Stellring 9 im gesamten axialen Bereich mit unverändertem
Radius zwischen seinem rückwärtigen Ringende
und dem Spannring 8. Daher kann der in axialer Richtung
ungeteilt ausgebildete Stellring 9 axial von vorn her über den
Futterkörper 1 auf
den am Futterkörper
fertig montierten Spannring 8 aufgeschoben werden, worauf
der Stellring in seiner aufgeschobenen Endlage axial gesichert wird.
Dazu kann der Zwischenring 18 eine kreisringförmige Außenschulter 62 aufweisen,
welcher der Stellring 9 zur axialen Abstützung nach
hinten mit einer entsprechend kreisringförmigen Innenschulter 63 anliegt.
Die entsprechende Sicherung des Stellrings 9 gegen axiale Verschiebungen
nach vorn kann entweder ebenfalls am Zwischenring 18, wie
weiter unten noch näher
beschrieben werden wird, oder im Bereich axial hinter dem Spannring 8 am
Futterkörper 1,
beispielsweise an einem mit dem Futterkörper 1 verbundenen
Abschlußring 40 erfolgen,
der auch zur radialen Führung
des Stellrings 9 im Bereich seines rückwärtigen Ringendes beitragen
kann.
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Außer in den
Ausführungsformen
nach den 1 bis 4 ist axial vor dem Stellring 9 ein
ihm gegenüber
frei verdrehbarer Anschlagring 50 vorgesehen, der am Futterkörper 1 axial
unverschiebbar und drehbar gelagert ist, wozu der Anschlagring 50 axial nach
hinten an einer Ringschulter 51 des Futterkörpers 1 und
axial nach vorn an einem Sprengring 52 gehalten ist, der
in einer Ringnut am Futterkörper 1 sitzt.
Der Anschlagring 50 schützt
den Stellring 9 davor, beim Durchbohren einer Wand an die
Wand anzustoßen
und dadurch gebremst zu werden, was dazu führen könnte, daß das Bohrfutter sich so festzieht,
daß es
nur noch mit Mühe
wieder geöffnet
werden kann. Auch schützt
der Anschlagring 50 den Stellring 9 gegen größere axiale
Belastung von vorn, so daß die
axiale Abstützung
des Stellrings 9 nach hinten am Zwischenring 18 entsprechend
gering beansprucht wird. Im übrigen
schützt
der Anschlagring 50 den häufig als reines Kunststoffteil
ausgebildeten Spannring 9 vor den im vorderen Ringteil
besonders hohen Verschleißbeanspruchungen.
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Für die Anschläge 16', 16" zur Drehbegrenzung
zwischen dem Stellring 9 und dem Spannring 8 sind
in den Ausführungsbeispielen
der 1 bis 18 allgemein mit 29 bezeichnete
Anschlagstücke
am einen Ring 8 oder 9 und eine das Anschlagstück 29 aufnehmende
Aussparung 30 am jeweils anderen Ring vorgesehen, wobei
das Anschlagstück 29 an den
Enden des Drehwegs jeweils mit einer der die Aussparung 30 in
Umfangsrichtung begrenzenden beiden Stirnflächen 16', 16" zum Anschlag kommt. In den Ausführungsbeispielen
sind jeweils drei solche gleichmäßig über den
Futterumfang verteilt angeordnete Anschlagstücke 29 bzw.
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Aussparungen 30 vorhanden.
Im einzelnen können,
wie in den 1 bis 4 oder 9 bis 18,
die Anschlagstücke 29 als
Wandstücke
des Zwischenrings 18 ausgebildet sein, die vom vorderen
Rand des Zwischenrings 18 axial nach vorn in die auf der
Wandinnenseite des Stellrings 9 ausgebildeten Aussparungen 30 vorstehen.
Die Anschlagstücke 29 können die Aussparungen 30 axial
bis zum vorderen Rand 64 des Stellrings 9 durchgreifen
und dort an ihrem vorderen Ende als axialer Anschlag für den Stellring ausgebildet
sein, der den Stellring 9 gegen Verschieben axial nach
vorn sichert. Dazu sind in den 1 bis 4 die Anschlagstücke 29 an
ihrem unteren Ende in Umfangsrichtung durch einen Ring 65 miteinander verbunden,
der an seinem den Anschlagstücken 29 abgewandten
Rand Zungen 66 trägt,
die auf die vordere Stirnfläche
des Stellrings 9 umgebogen sind. Im Ausführungsbeispiel
nach den 9 bis 11 durchsetzen die Anschlagstücke 29 in
der Wand des Stellrings 9 vorgesehene Schlitze, die in
Umfangsrichtung längs
eines Kreisbogens verlaufen und die Aussparungen 30 bilden.
Die 5 bis 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines Bohrfutters mit axialer Führung
des Stellrings 9 allein am Zwischenring 18. Dazu
sind die Anschlagstücke 29 als
radial einwärts gerichtete
Nocken an der Wandinnenseite des Stellrings 9 und die Aussparungen 30 als
Fenster in einem sich axial nach vorn konisch verjüngenden
Kragen 69 des Zwischenrings 18 ausgebildet. Die
radial innen liegende Fläche 29' der Nocken 29 besitzt
einen Abstand von der Futterachse 3, der mindestens gleich
dem größten Außendurchmesser 80' des Fensterrands 80 am
Zwischenring 18 ist, so daß die die Anschlagstücke 29 bildenden
Nocken das Aufschieben des Stellrings 9 auf den Zwischenring 18 nicht
behindern. Die Nocken 29 tragen jeweils eine radial federnde
Rastnase 81, die bei auf den Zwischenring 18 vollständig aufgeschobenem
Stellring 9 hinter dem axial vorderen Rand 80 des
Fensters 30 einrastet und dadurch die Spannhülse 9 gegen
Verschieben axial nach vorn sichert, wie dies im einzelnen aus 8 ersichtlich ist.
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Der
Federbügel 38 bildet
in allen Ausführungsbeispielen
einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Federarm 36,
der am freien Armende das Sperrglied 12 aufweist. Im eingerückten Zustand des
Sperrglieds 12 liegt der Federarm 36 an der Steuerkurve 35 in
einem Abstand vom Sperrglied 12 an, der das Durchfedern
des Federarms 35 an der Stelle des Sperrglieds 12 um
mindestens dessen Eingriffstiefe in die Sperrausnehmungen 10 ermöglicht, so
daß beim
Festziehen des Futters das Sperrglied 12 über den
Kranz der Sperrausnehmungen 10 hinwegrutschen kann. Am
Federbügel 38 sind
zwei in Umfangsrichtung in gegenseitigem Abstand befindliche Vorsprünge 38', 38" vorgesehen.
Von diesen bildet der sperrgliedseitige Vorsprung 38' die Anlage des
Federarms 36 an der Steuerkurve 35, der andere Vorsprung 38" das Rastglied
der Rasteinrichtung 17. Der Federbügel 38 ist durch ein Federband
und das Sperrglied 12 unmittelbar durch das rückwärtige Ende
des Federbands gebildet, gesehen in der dem Schließen des
Bohrfutters entsprechenden Drehrichtung des Spannrings 8 (Pfeil 15).
Die Vorsprünge 38', 38" sind jeweils
in Form von Auswölbungen
an das Federband angebogen.
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In
den Ausführungsbeispielen
nach den 14 bis 18 ist der Federbügel 38 in
einem zwischen dem Spannring 8 und dem Stellring 9 in
Umfangsrichtung verlaufenden Schlitz 94 angeordnet und
am Spannring 8 formschlüssig
gegen Verdrehen in noch näher
zu beschreibender Weise gesichert. Die Ringwand des Spannrings 8 ist
mit einem Fenster 77 für
den Durchtritt des Sperrglieds 12 in die Sperrausnehmungen 10 versehen.
Außerdem
bildet der Schlitz 94 im Bereich des Rastgliedes 38" eine die Rastverstellungen
des Rastgliedes ermöglichende
Erweiterung 95. Im Ausführungsbeispiel
nach den 14 bis 16 liegt der Federbügel 38 mit
zur Futterachse 3 radialer Ausrichtung der Federbandfläche im Schlitz 94 und
die Sperrausnehmungen 10 verlaufen entsprechend radial
an einer futterkörperseitigen,
zur Futterachse 3 senkrecht stehenden Ringfläche 74. Die
Wand des Zwischenrings 18 bildet eine radial gerichtete
Ringscheibe 76, die axial zwischen der die Sperrausnehmungen 10 aufweisenden
Ringfläche 74 und
einer radialen Ringschulter 75 des Stellrings 9 liegt.
Zwischen der Ringscheibe 76 und der Ringschulter 75 befindet
sich der den Federbügel 38 aufnehmende
Schlitz 94. Die Steuerkurve 35 sowie die Rastaufnahme 17" sind an der
Ringschulter 75 ausgebildet, das Fenster für den Durchtritt
des Sperrglieds 12 und die Schlitzerweiterung 95 für das Rastglied 38" an der Ringscheibe 76.
Der Zwischenring 18 durchsetzt mit seinen Anschlagstücken 29 den Federbügel 38 in Öffnungen,
deren Ränder 78 in
Umfangsrichtung den Anschlagstücken 29 anliegen,
so daß sich
der Federbügel 38 nicht
gegenüber
dem Zwischenring 18 und damit dem Spannring 8 verdrehen
kann.
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Bei
den Ausführungsformen
nach den 1 bis 13 liegt der mit seiner Federbandfläche parallel zur
Futterachse 3 ausgerichtete Federbügel 38 in einem in
Umfangsrichtung zwischen dem Futterkörper 1 und dem Zwischenring 18 verlaufenden
Ringschlitz 83, der futterkörperseitig vom Kranz der axial
verlaufenden Sperrausnehmungen 10 begrenzt ist. Der Federbügel 38 liegt
mit auswärts
gerichteter Vorspannung dem Zwischenring 18 an und durchgreift
mit seinen beiden Vorsprüngen 38', 38" den Zwischenring 18 in
Fenstern 39', 39" radial nach
außen.
Die diese Fenster 39', 39" durchgreifenden
Vorsprünge 38', 38" sichern den
Federbügel 38 durch
Anschlag an den die Fenster in Umfangsrichtung begrenzenden Fensterrändern gegen
Verdrehen relativ zum Zwischenring 18. Die radiale Breite
des Ringschlitzes 83 ist größer als die entsprechende Dicke
des Federbügels 38,
der mit einem etwa mittig zwischen den beiden Vorsprüngen 38', 38" befindlichen
Scheitelbereich 31 radial nach außen am Zwischenring 18 abgestützt ist
und zwischen diesem Scheitelbereich 31 und den beiden Vorsprüngen 38', 38" je einen Federsteg 34 zur
tangentialen Anlage am Kranz der Sperrausnehmungen 10 bildet.
Durch die Vorspannung des Federbügels 38 wird
das Sperrglied 12 außer
Eingriff an den Sperrausnehmungen 10 gehalten; im Sperrzustand
muß es über die
Steuerkurve 35 in die Sperrausnehmungen 10 hineingedrückt werden. Jedenfalls
beim Sperreingriff des Sperrglieds 12 in die Sperrausnehmungen 10 liegen
beide Federstege 34 federnd am Kranz der Sperrausnehmungen 10 an, so
daß sich
der Federbügel 38 in
seiner Lage im Ringschlitz 83 selbsttätig justiert. In diesem Sinne günstig erweist
sich auch ein Federschenkel 71, den der Federbügel 38 mit
seinem dem Vorsprung 38" abgewandten
Ende bildet und der ebenfalls unter Vorspannung dem Kranz der Sperrausnehmungen 10 anliegt.
Die dem Futterkörper 1 anliegenden
beiden Federstege 34 und der Federschenkel 71 üben im übrigen eine
Bremswirkung aus, durch die beim Bohrbetrieb auftretende Vibrationen
an Futterkörper 1,
Spannring 8 bzw. Zwischenring 18 und Stellring 9 gedämpft werden.
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Die
beiden Vorsprünge 38', 38" liegen sich
in Bezug auf die Futterachse 3 etwa diametral gegenüber. Im
Ausführungsbeispiel
nach den 9 bis 11 besitzt der Federbügel 38 im
Scheitelbereich zwischen seinen beiden Vorsprüngen 38', 38" einen dritten, den Zwischenring 18 in
einem weiteren Fenster 39"' nach außen durchgreifenden
Vorsprung 38"'. Dieser Vorsprung 38"' greift in einer auf der Wandinnenseite
des Stellrings 9 vorgesehene Nut 70, die sich
in Umfangsrichtung mindestens über
den maximal möglichen
Verdrehungsweg des Stellrings 9 gegenüber dem Spannring 8 erstreckt.
Diese Nut 70 bildet mit ihren beiden Seitenwänden eine
axiale Anlage für
den Vorsprung 38"', wodurch der
Stellring 9 gegen Axialverschiebungen am Spannring 8 gesichert
ist, so daß in
diesem Fall auch auf die Ringschulter 63 verzichtet werden
könnte.
Eine vergleichbare axiale Führungsfunktion
empfiehlt sich für
die beiden Vorsprünge 38', 38" jedoch nicht,
da hier die Anlage des Federbügels 38 an
den Seitenwänden entsprechender
Nuten die für
den Sperrvorgang bzw. Rastvorgang erforderliche Beweglichkeit der
beiden Vorsprünge 38', 38" beeinträchtigen
könnte.
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Im
Ausführungsbeispiel
nach den 12 bis 13 ist anstelle der durch
den mittleren Vorsprung 38"' des Federbügels 38 bewirkten
Axialführung
des Stellrings 9 am Zwischenring 18 eine vom Federbügel 38 unabhängige Federspange 72 vorgesehen, die
sich am Zwischenring 18 an einer in Umfangsrichtung zwischen
den Vorsprüngen 38', 38" und, in Bezug
auf die Futterachse 3, etwa diametral gegenüber dem
Scheitelbereich 31 befindet. Die Federspange 72 greift
ebenfalls radial nach außen
in eine auf der Wandinnenseite des Stellrings 9 vorgesehene
Nut 73, die sich wie die Nut 70 in Umfangsrichtung
mindestens über
den maximal möglichen
Verdrehungsweg des Stellrings 9 gegenüber dem Zwischenring 18 erstreckt
und die mit ihren Seitenwänden
ebenfalls eine axiale Anlage für
die Federspange 72 bildet, wodurch die Federspange 72 in
gleicher weise wie der mittlere Vorsprung 38"' eine
Sicherung des Stellrings 9 gegen Axialverschiebungen am
Zwischenring 18 ergibt.
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In
den Ausführungsbeispielen
nach den 1 bis 18 sind die Anschläge 16', 16", die Sperreinrichtung 11 und
die Rasteinrichtung 17 axial vor dem Spanngewinde 7' angeordnet.
Selbstverständlich
liegt es im Rahmen der Erfindung, diese Teile, zumindest einige
davon, axial hinter dem Spanngewinde 7' vorzusehen, wobei sich insbesondere
der körperfeste
Druckring 21 dazu anbietet, mit den Sperrausnehmungen 10 versehen
zu werden.
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Im
folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Bohrfutters
anhand des Ausführungsbeispiels
nach den 1 bis 4.1, 4.2 kurz erläutert: Die 1 bis 4.1 zeigen
das Bohrfutter im ungesperrten Zustand. Der Federarm 36 ist
radial nach außen
verstellt, so daß das
Sperrglied 12 außerhalb der
Sperrausnehmungen 10 steht. Der in die Rastausnehmung 17" greifende Rastvorsprung 38" sichert den
Zwischenring 18 und den Stellring 9 gegen Verdrehungen
gegeneinander, so daß beim
Drehen des Stellrings 9 über den Zwischenring 18 der Spannring 8 relativ
zum Futterkörper 1 frei
verdreht werden kann, solange das Bohrfutter offen ist. Befindet
sich in der Werkzeugaufnahme 4 des Bohrfutters ein Bohrerschaft
und wird der Stellring 9 in Richtung des Pfeils 15,
also im Sinne eines Schließens
des Futters verdreht, erfolgt zunächst eine Mitnahme des Spannrings 8 in
der schon beschriebenen Weise, bis die Spannbacken 5 am Werkzeugschaft
zur Anlage kommen. Eine weitere Mitnahme des Spannrings 8 durch
den Stellring 9 ist dann nicht mehr möglich, so daß sich der
Stellring 9 unter Überwindung
der Rasteinrichtung 17 in die in 4.2 gezeigte Stellung gegenüber dem
Zwischenring 18 verstellt. In dieser Stellung drückt der
Stellring 9 über
die Steuerkurve 35 den Federarm 36 radial nach
innen und damit das Sperrglied 12 in den eingerückten Zustand
an den Sperrausnehmungen 10. Damit ist der Spannring 8 gegenüber dem
Futterkörper 1 gegen
ein Verdrehen in Richtung des Pfeils 14 und damit gegen
ein unerwünschtes Öffnen des
Bohrfutters gesichert. Jedoch kann das Bohrfutter weiter und fester
gespannt, nämlich
der Stellring 9 relativ zum Futterkörper 1 in Richtung
des Pfeiles 15 verdreht werden, wobei nun der Stellring 9 über die
Anschläge 16" den Zwischenring 18 und
damit den Spannring 8 in Richtung des Pfeiles 15 festzieht. – Zum Lösen und Öffnen des
gespannten Futters (4.2)
wird zunächst
der Stellring 9 in Richtung des Pfeiles 14 verdreht,
wobei zunächst wieder
die Rasteinrichtung 17 verstellt wird und sich die Anschlagstücke 29 in
den Aussparungen 30 wieder in den aus 4.1 ersichtlichen Zustand verstellen
und gleichzeitig die Steuerkurve 35 den Federarm 36 freigibt,
so daß sich
der Federarm 36 aufgrund seiner Vorspannung radial nach
außen
verstellen kann, bis das Sperrglied 12 aus den Sperrausnehmungen 10 ausgetreten
ist. Beim weiteren Drehen des Stellrings 9 wird über die
Anschläge 16' der Spannring 18 mitgenommen,
wodurch das Bohrfutter gelöst
und geöffnet
wird. – Im
Ergebnis ist zur Handhabung des erfindungsgemäßen Bohrfutters nur die drehende
Betätigung
des Stellrings 9 gegenüber dem
Futterkörper
erforderlich, was nur eine Hand erfordert, wenn der Futterkörper 1 über die
Bohrspindel gehalten oder umgekehrt der Stellring 9 von
Hand festgehalten und der Futterkörper 1 durch die Bohrspindel
gedreht wird. Der Stellring 9 kann sich daher axial über praktisch
die ganze Länge
des Bohrfutters bis zum axial hinteren Futterende erstrecken und
dabei die einzige von außen
der Hand zugängliche
Futterhandhabe bilden, wie es im Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 18 der Fall ist. Nur wenn dennoch gewünscht wird,
den Futterkörper 1 auch
unabhängig von
der Bohrspindel manipulieren zu können, empfiehlt es sich, den
Abschlußring 40 in
Form eines Halterings für
den Futterkörper 1 auszubilden,
wobei dann der Abschlußring 40 drehfest
mit dem Futterkörper
verbunden sein muß,
was aber in den Ausführungsbeispielen
nach den 1 bis 18 im einzelnen nicht weiter
erläutert
ist. Ein solcher Haltering 54 kann aber auch einstückig mit
dem Futterkörper 1 ausgebildet
sein.