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Dokumentenidentifikation DE102006024819A1 06.12.2007
Titel Bohrfutter
Anmelder Röhm GmbH, 89567 Sontheim, DE
Erfinder Mack, Hans-Dieter, 89567 Sontheim, DE;
Baumann, Hans, 89567 Sontheim, DE;
Schenk, Peter, 89168 Niederstotzingen, DE
Vertreter Hentrich, S., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 89073 Ulm
DE-Anmeldedatum 29.05.2006
DE-Aktenzeichen 102006024819
Offenlegungstag 06.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.12.2007
IPC-Hauptklasse B23B 31/103(2006.01)A, F, I, 20060529, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein nachspannendes Bohrfutter mit einem Futterkörper (2), einem koaxial zum Futterkörper (1) verdrehbaren Spannkonus (3), axial abgestützt auf einem am Futterkörper (2) gelagerten Backenhalter (4), in dem in Führungschlitzen Spannbacken (5) geführt sind, und die zum Spannen und Lösen durch eine Raltivdrehung zwischen dem Futterkörper (2) und dem Spannkonus (3) mit dem Backenhalter (4) verstellbar sind, mit einer Verriegelungsvorrichtung (6), die zur Futterachse (7) koaxialen Zahnkranz (8) einerseits und einer unter der Kraft einer Feder (9) in den Zahnkranz (8) eingreifenden, am Backenhalter (4) gelagerten Sperrklinke (10) andererseites aufweist. Die Verriegelungseinrichtung (6) sperrt den Futterkörper (1) und die Sperrklinke (10) bei in den Zahnkranz (8) eingerückter Sperrklinke (10) gegen Relativdrehungen im Sinne eines Lösens der Spannbacken (5), läßt Relativdrehungen im Sinne eines Spannens aber unbehindert, wobei an dem Backenhalter (4) ein Anschlag und am dem Spannkonus (3) ein Gegenanschlag (12) zur definierten Begrenzung einer relativen Verdrehbarkeit des Spannkonus (3) gegenüber dem Backenhalter (4) ausgebildet ist. Eine Rasteinrichtung mit einem der ersten Drehlage zugeordneten und einem der zweiten Drehlage zugeordneten Rastsitz (13) ist zwischen dem Backenhalter (4) und dem Spannkonus (3) angeordnet. Der Spannkonus (3) ist drehfest mit einer auf seiner Innenumfangsfläche angeordneten Steuerhülse (11) verbunden, die den Gegenanschlag ...

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein nachspannendes Bohrfutter mit einem Futterkörper, einem koaxial zum Futterkörper verdrehbaren Spannkonus, axial abgestützt auf einem am Futterkörper gelagerten Backenhalter, in dem in Führungsschlitzen Spannbacken geführt sind, die zum Spannen und Lösen durch eine Relativdrehung zwischen dem Futterkörper und dem Spannkonus mit dem Backenhalter verstellbar sind, und mit einer, einen zur Futterachse koaxialen Zahnkranz einerseits und einer unter der Kraft einer Feder in den Zahnkranz eingreifenden, am Backenhalter gelagerten Sperrklinke andererseits aufweisenden Verriegelungseinrichtung, die den Futterkörper und die Sperrklinke bei in den Zahnkranz eingerückter Sperrklinke gegen Relativdrehungen im Sinne eines Lösens der Spannbacken sperrt, Relativdrehungen im Sinne eines Spannens aber unbehindert läßt, wobei an dem Backenhalter ein Anschlag und an dem Spannkonus ein Gegenanschlag zur definierten Begrenzung einer relativen Verdrehbarkeit des Spannkonus gegenüber dem Backenhalter zwischen einer ersten, dem eingerückten Zustand der Sperrklinke und einer zweiten, dem ausgerückten Zustand entsprechenden Drehlage ausgebildet ist und eine Rasteinrichtung mit einem der ersten Drehlage zugeordneten und einem der zweiten Drehlage zugeordneten Rastsitz zwischen dem Backenhalter und dem Spannkonus angeordnet ist, die zumindest in der dem Spannen entsprechenden Drehrichtung des Spannkonus dessen Verdrehung gegenüber dem Backenhalter erst bei Erreichen einer vorbestimmten Spannkraft freigibt,

In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2005 018 392.1 ist ein derartiges Bohrfutter beschrieben, zu dem der Wunsch besteht, dessen Lebensdauer und Belastbarkeit zu erhöhen.

Die sich daraus ergebende Aufgabe wird bei einem nachspannenden Bohrfutter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Spannkonus drehfest mit einer auf seiner Innenumfangsfläche angeordneten Steuerhülse verbunden ist, die den Gegenanschlag und die Rastsitze trägt.

Dadurch, daß der Spannkonus zusätzlich eine Steuerhülse aufweist, kann diese Steuerhülse im Hinblick auf die auftretenden Belastungen optimiert werden, ohne daß dazu die Funktionsweise des gesamten Spannkonus oder sogar des Bohrfutters verändert werden muß. Insbesondere ergibt sich dabei die Möglichkeit, den Spannkonus aus einem Metall zu fertigen und so bei einer sonst angestrebten leichten Bauweise an den hochbelasteten Stellen des Spannkonus als innere Auskleidung die Steuerhülse zu plazieren.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Steuerhülse an ihrem Ende einen Hülsenbund aufweist, in dem eine erste Aussparung freigeschnitten ist, deren Rand den Gegenanschlag bildet. Diese Aussparung läßt sich in einfacher Weise herstellen, indem der Hülsenbund der Steuerhülse umgebördelt und sodann die Aussparung freigestanzt wird, so daß die Fertigungskosten trotz der Verwendung eines zusätzlichen Teils für das Bohrfutter mit der Steuerhülse nicht stark ansteigen. Günstig ist es auch, wenn in dem Hülsenbund eine zweite Aussparung freigeschnitten ist für die Rastsitze, da so die mit der ersten Aussparung erzielten Vorteile sich auch erzielen lassen im Hinblick auf die Rastsitze. Eine höhere Belastbarkeit und Stabilität wird erzielt, wenn der Rand der ersten Aussparung und/oder der zweiten Aussparung umgefalzt ist, da so eine größere Materialdicke des Hülsenbundes erzielt wird, ohne diesen selber auf seiner gesamten Fläche mit der so erzielbaren Materialdicke ausgestalten zu müssen. Da durch das Umfalzen der ersten Aussparung und insbesondere der zweiten Aussparung elastische Eigenschaften des Hülsenbundes sehr stark begrenzt werden, ist vorgesehen, daß in der zweiten Aussparung eine Rastfeder mit den beiden Rastsitzen angeordnet ist, die so dem dem Backenhalter zugeordneten Rastglied ausweichen kann, das zweckmäßigerweise durch einen an dem Backenhalter angeordneten Raststift realisiert ist. Dann bietet es sich an, daß die Rastfeder einen Rastnocken aufweist, an dessen Rändern die Rastsitze ausgebildet sind, also der Raststift an dem einen oder anderen Rand zur Anlage kommt, wenn die beiden Drehlagen eingenommen werden.

Außerdem ergibt sich die Möglichkeit, daß die Steuerhülse eine Steuerkurve aufweist zur Verstellung der Sperrklinke aus der in den Zahnkranz eingerückten Stellung in die ausgerückte Stellung bei Verdrehung des Spannkonus in die Drehrichtung, die dem Lösen der Spannbacken entspricht. Durch diese Gestaltung ist sichergestellt, daß die Schwenkbewegung der Sperrklinke auf die Drehbewegung des Spannkonus abgestimmt ist.

Als günstig hat es sich weiterhin erwiesen, wenn die Sperrklinke als zweiarmiger Hebel mit mindestens einem einen Sperrzahn aufweisendenen ersten Hebelarm und mit einem zur Anlage an die Steuerkurve bestimmten zweiten Hebelarm gebildet ist, da so in einfacher Weise der Abstand zwischen der Steuerkurve und dem Zahnkranz überwunden wird und unter Ausnutzung der Hebelkräfte ein ausreichendes Anpressen des Sperrzahnes gegen den Zahnkranz sichergestellt ist. Bei dieser Ausführungsform bietet es sich dann an, daß die Feder den ersten, den Sperrzahn aufweisenden Hebelarm beaufschlagt, um so wiederum die Länge des Hebelarms auszunutzen und die Kraftwirkung der Feder in Richtung des Zahnkranzes zu optimieren.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigt:

1 ein erfindungsgemäßes nachspannendes Bohrfutter, links in einem Axialschnitt gezeigt, rechts in einer Seitenansicht,

2A den Schnitt II aus 1 in der dem eingerückten Zustand der Sperrklinke entsprechenden ersten Drehlage,

2B eine der 2A entsprechende Darstellung in der zweiten Drehlage,

3A den Schnitt III aus 1 in der ersten Drehlage, und

3B eine der 3A entsprechende Darstellung in der zweiten Drehlage.

In der Zeichnung ist in 1 ein nachspannendes Bohrfutter 1 gezeigt, das einen Futterkörper 2 aufweist sowie einen koaxial zum Futterkörper 2 verdrehbaren Spannkonus 3, axial abgestützt auf einen am Futterkörper 2 gelagerten Backenhalter 4. In dem Backenhalter 4 sind in Führungsschlitzen Spannbacken 5 geführt, die zum Spannen und Lösen durch eine Relativdrehung zwischen dem Futterkörper 2 und dem Spannkonus 3 mit dem Backenhalter 4 verstellbar sind. Das Bohrfutter 1 umfaßt weiterhin eine Verriegelungseinrichtung 6, die einen zur Futterachse 7 koaxialen Zahnkranz 8 einerseits und eine unter der Kraft einer Feder 9 in den Zahnkranz 8 eingreifende, am Backenhalter 4 gelagerten Sperrklinke 10 andererseits aufweist. Die Verriegelungseinrichtung 6 sperrt den Futterkörper 2 und die Sperrklinke 10 bei in den Zahnkranz 8 eingerückter Sperrklinke 10 gegen Relativdrehung im Sinne eines Lösens der Spannbacken 5; Relativdrehung im Sinnes eines Spannens läßt die Verriegelungseinrichtung 6 aber unbehindert. Die 1 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Zahnkranz 8 am Futterkörper 2 ausgebildet und der Spannkonus 3 zweiteilig gestaltet ist mit einem der Verstellung der Sperrklinke 10 dienenden Lösering 21, der bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Verdrehbarkeit des Spannkonus 3 gegenüber dem Backenhalter 4 realisiert, der im übrigen dann sogar über ein Gewinde mit dem Backenhalter 4 verbunden sein kann.

Die 3A und 3B lassen erkennen, daß an dem Backenhalter 4 ein Anschlag 20 und dem Spannkonus 3 ein Gegenanschlag 12 zur definierten Begrenzung der relativen Verdrehbarkeit des Spannkonus 3, bzw. bei dessen zweiteiliger Ausführung, des Löserings 21, gegenüber dem Backenhalter (4) zwischen der ersten, dem eingerückten Zustand der Sperrklinke 10 und einer zweiten, dem ausgerückten Zustand entsprechenden Drehlage zugeordnet ist. Weiterhin umfaßt das Bohrfutter 1 auch eine Rasteinrichtung, die aus den 2A und 2B ersichtlich ist. Diese Rasteinrichtung umfaßt einen der ersten Drehlage zugeordneten und einen der zweiten Drehlage zugeordneten Rastsitz 13 zwischen dem Backenhalter 4 und dem Spannkonus 3, wobei die Rasteinrichtung zumindest in der dem Spannen entsprechenden Drehrichtung des Spannkonus 3 dessen Verdrehung gegenüber dem Backenhalter 4 erst bei Erreichen einer vorbestimmten Spannkraft freigibt. In der Praxis geschieht dies, indem beim Spannen des Bohrfutters 1 die Spannbacken 5 zur Anlage an den Werkzeugschaft geführt werden und dadurch die weitere Verstellung der Spannbacken 5 einen größeren Widerstand erfährt, der das Aufbringen eines erhöhten Drehmomentes bei dem Verdrehen des Spannkonus 3 erfordert, so daß in dieser Betriebssituation die Rasteinrichtung bei dem Wechseln zwischen der zweiten Drehlage und der ersten Drehlage in den eingerückten Zustand der Sperrklinke 10 in den Zahnkranz 8 sichert.

Um für einen Werkzeugwechsel ein Öffnen des Bohrfutters 1 zu ermöglichen, muß die Sperrklinke 10 aus dem Zahnkranz 8 ausgerückt werden, wozu dem Spannkonus 3 eine Steuerkurve 19 zugeordnet ist zur Verstellung der Sperrklinke 10, wenn der Spannkonus 3 in die Drehrichtung verdreht wird, die dem Lösen der Spannbacken 5 entspricht. Die Steuerkurve 19 ist dann wirksam, wenn wieder der Wechsel der ersten Drehlage und der zweiten Drehlage erfolgt, also auch die Rasteinrichtung den Rastsitz 13 wechselt.

Die 1 zeigt, daß der Spannkonus 3, bzw. bei der gezeigten zweiteiligen Ausführung der Lösering 21, drehfest mit einer auf der Innenumfangsfläche angeordneten Steuerhülse 11 verbunden ist, die den Gegenanschlag 12 und die Rastsitze 13 trägt, wie aus der 3 ersichtlich ist. Die 3 zeigt dabei eine Draufsicht auf die Steuerhülse 11, so daß erkennbar ist, daß die Steuerhülse 11 an ihrem Ende einen Hülsenbund 14 aufweist, in dem eine erste Aussparung 15 freigeschnitten ist, deren Rand den Gegenanschlag 12 bildet. Weiterhin ist in dem Hülsenbund 14 auch eine zweite Aussparung 16 freigeschnitten für die Rastsitze 13, wobei die Rastsitze 13 durch eine in der zweiten Aussparung 16 angeordnete Rastfeder 17 gebildet sind, die einen Rastnocken 18 aufweist, an dessen Rändern die Rastsitze 13ausgebildet sind. Der Rand der ersten Aussparung 15 sowie der zweiten Aussparung 16 ist umgefalzt, so daß sich insgesamt eine erhöhte Materialdicke des Hülsenbundes 14 ergibt.

Weiterhin weist die Steuerhülse 11 die Steuerkurve 19 auf zur Verstellung der Sperrklinke 10 aus der in den Zahnkranz 8 eingerückten Stellung in die ausgerückte Stellung bei Verdrehung des Spannkonus 3 in die Drehrichtung, die dem Lösen der Spannbacken 5 entspricht. Dabei wird auf die 2 verwiesen, aus der sich ergibt, daß die Steuerkurve 19 in die Steuerhülse 11 eingeprägt ist, also auch in besonders kostengünstiger Weise hergestellt werden kann. Die Steuerhülse 11 besteht aus einem Metall.


Anspruch[de]
Nachspannendes Bohrfutter mit einem Futterkörper (2), einem koaxial zum Futterkörper (1)) verdrehbaren Spannkonus (3), axial abgestützt auf einem am Futterkörper (2) gelagerten Backenhalter (4), in dem in Führungsschlitzen Spannbacken (5) geführt sind, die zum Spannen und Lösen durch eine Relativdrehung zwischen dem Futterkörper (2) und dem Spannkonus (3) mit dem Backenhalter (4) verstellbar sind, und mit einer, einen zur Futterachse (7) koaxialen Zahnkranz (8) einerseits und einer unter der Kraft einer Feder (9) in den Zahnkranz (8) eingreifenden, am Backenhalter (4) gelagerten Sperrklinke (10) andererseits aufweisenden Verriegelungseinrichtung (6), die den Futterkörper (2) und die Sperrklinke (10) bei in den Zahnkranz (8) eingerückter Sperrklinke (10) gegen Relativdrehungen im Sinne eines Lösens der Spannbacken (5) sperrt, Relativdrehungen im Sinne eines Spannens aber unbehindert läßt, wobei an dem Backenhalter (4) ein Anschlag (20) und an dem Spannkonus (3) ein Gegenanschlag (12) zur definierten Begrenzung einer relativen Verdrehbarkeit des Spannkonus (3) gegenüber dem Backenhalter (4) zwischen einer ersten, dem eingerückten Zustand der Sperrklinke (10) und einer zweiten, dem ausgerückten Zustand entsprechenden Drehlage ausgebildet ist und eine Rasteinrichtung mit einem der ersten Drehlage zugeordneten und einem der zweiten Drehlage zugeordneten Rastsitz (13) zwischen dem Backenhalter (4) und dem Spannkonus (3) angeordnet ist, die zumindest in der dem Spannen entsprechenden Drehrichtung des Spannkonus (3) dessen Verdrehung gegenüber dem Backenhalter (4) erst bei Erreichen einer vorbestimmten Spannkraft freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkonus (3) drehfest mit einer auf seiner Innenumfangsfläche angeordneten Steuerhülse (11) verbunden ist, die den Gegenanschlag (12) und die Rastsitze (13) trägt. Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerhülse (11) an ihrem Ende einen Hülsenbund (14) aufweist, in dem eine erste Aussparung (15) freigeschnitten ist, deren Rand den Gegenanschlag (12) bildet. Bohrfutter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hülsenbund (14) eine zweite Aussparung (16) freigeschnitten ist für die Rastsitze (13). Bohrfutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand der ersten Aussparung (15) und/oder der zweiten Aussparung (16) umgefalzt ist. Bohrfutter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Aussparung (16) eine Rastfeder (17) mit den beiden Rastsitzen (13) angeordnet ist. Bohrfutter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastfeder (17) einen Rastnocken (18) ausweist, an dessen Rändern die Rastsitze (13) ausgebildet sind. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerhülse (11) eine Steuerkurve (19) aufweist zur Verstellung der Sperrklinke (10) aus der in den Zahnkranz (8) eingerückten Stellung in die ausgerückte Stellung bei Verdrehung des Spannkonus (3) in die Drehrichtung, die dem Lösen der Spannbacken (5) entspricht. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerhülse (11) aus einem Metall besteht.






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