DE3315661C2 - Spannfutter für ein Werkzeug zum Schlagbohren - Google Patents

Abstract

Das Spannfutter dient zum Einspannen eines Werkzeuges (102) zum Schlagbohren mit im Einspannbereich gerade oder spiralig längsverlaufenden Nuten (103). Das Werkzeug ist in einer Einspannöffnung (4) axial verschiebbar und zentriert gehalten. Die drehende Mitnahme des Werkzeuges (102) erfolgt durch Stollen (27), die sich an radial verstellbaren Futterbacken (2, 6) befinden und in die Nuten (103) des Werkzeuges (102) eingreifen, ohne dadurch die axiale Verschiebbarkeit des Werkzeuges (102) in der Einspannöffnung (4) zu behindern. Die Futterbacken (2, 6) und Stollen (27) sind so ausgebildet und angeordnet, daß auch Werkzeuge (102) mit einem Werkzeugschaft (100), der keine Nuten (103) besitzt, allein im Reibungssitz zum reindrehenden Bohren gespannt werden können. Die Nuten, in welche die Stollen (27) eingreifen, können eigens zu diesem Zweck im Werkzeugschaft (100) vorgesehene Längsnuten (103), aber auch die bei einem Bohrwerkzeug regelmäßig ohnehin vorhandenen Spannuten (104) sein.

Description

Werkzeugschaft ohne Längsnuten, so kann die Einspannung des Werkzeugschaftes im Reibungssitz unmittelbar zwischen den Stollen selbst erfolgen, nämlich an den dem Werkzeug zugewandten, als Spannflächen für den zylindrischen Werkzeugschaft ausgebildeten Stollenflächen.

Eine zweite Lösung für die vorgenannte Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß zusätzlich zu den Spannbacken radial im Futterkörper verstellbare und zumindest gegen auswärts gerichtete Radialverstellungen feststellbare Mitnehmerbacken vorgesehen sind, die im Spannfutter relativ zum Futterkörper gegen Drehbewegungen um die Futterachse gesichert und an der dem Werkzeug zugewandten Backenfläche mit für den Eingriff in am Werkzeug, in dessen Einspannbereich axial oder spiralförmig verlaufende Nuten bestimmten und entsprechend dem Profil und dem Verlauf der Nuten ausgebildeten und ausgerichteten Stollen versehen sind. Die Anzahl der Mitr.chmcrbackcn richtet sich im allgemeinen nach der Anzahl der am Werkzeug vorhandenen Nuten. In der Regel sind mehrere Nuten vorgesehen, die axial und in Umfangsrichtung verteilt am Werkzeug bzw. Werkzeugschaft angeordnet sind. Bei einer geraden Anzahl von Nuten sind die Nuten sich paarweise diametral zur Werkzeugachse gegenüberliegend angeordnet. In diesem Fall genügt es, auch die Mitnehmerbacken paarweise in zur Futterachse sich diametral gegenüberstehender Anordnung vorzusehen. Handelt es sich dagegen um Werkzeuge mit drei gleichmäßig über den Werkzeugumfang verteilten Nuten, können entsprechend drei Mitnehmerbacken in einem Winkelabstand von jeweils 120° vorgesehen sein.

In dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung besitzt das Spannfutter somit zwei Sorten von Backen, nämlich einerseits die bei einem Spannfutter in üblicher Weise die Einspannöffnung bildenden Spannbacken mit glatten, d. h. keine Stollen tragenden -Spannflichen, wobei die Spannbacken in der Regel zu dritt gleichmäßig über den Umfang des Spannfutters verteilt angeordnet sind, und andererseits die Mitnehmerbacken, die zum Eingriff in die Längsnuten des Werkzeuges bestimmte Stellen tragen, soweit durch einen solchen Eingriff die drehende Mitnahme des Bohrwerkzeuges erzwungen werden soll, das dann zwischen den Spannbacken lediglich koaxial zentriert, im übrigen aber noch axial verschiebbar geführt ist. In diesem Fall ist es auch nicht erforderlich, im Werkzeugschaft unbedingt eigene Nuten für den Eingriff der Stollen vorzusehen. Vielmehr können die die Stollen tragenden Mitnehmerbacken im Verhältnis zu den den zylindrisch glatten Werkzeugschaft lediglich führenden und ausrichtenden Spannbakken räumlich so angeordnet sein, daß die Stollen der gegen das Werkzeug vorgestellten Mitnehmerbacken in die spiralig verlaufenden Spannuten des Werkzeuges im Bereich der schaftseitigen Nutenden eingreifen und dadurch die drehende Mitnahme des Werkzeuges gewährleisten.

In jedem Fall besteht der durch die Erfindung erreichte technische Fortschritt zunächst darin, daß in dem erfindungsgemäßen Spannfutter zwar die drehende Mitnahme der Bohrwerkzeuge gewährleistende Stollen zum Eingriff in die Werkzeugnuten vorgesehen sind, dennoch aber im Spannfutter auch Bohrwerkzeuge ohne Nuten gehalten werden können. Die Nuten müssen nicht eigens im Werkzeugschaft vorgesehene Nuten sein; es genügen im Rahmen der Erfindung auch die bei jedem Bohrwerkzeug ohnehin vorhandenen Spannuten. Durch den Eingriff der Stollen in die Nuten oder Spannnuten des Werkzeuges wird eine sichere drehende Mitnahme des Werkzeuges im Spannfutter gewährleistet, ohne daß die Spannbacken, soweit sie unmittelbar die Stollen tragen, oder die Mitnehmerbacken radial gegen das Werkzeug fest verspannt werden müssen. Das Werkzeug ist daher auch bei in die Nuten bzw. Spannuten eingreifenden Stollen axial lose im Spannfutter gehalten und gegenüber den im Spannfutter festen Spannbzw. Mitnehmerbacken beweglich, kann also seine Schlagbewegungen ohne entsprechende axiale Mitnahme der Spann- bzw. Mitnehmerbacken und somit auch ohne Dämpfung durch die Masse dieser Backen ausführen. Die axiale Bewegung des Werkzeuges gegenüber den Backen kann allenfalls zu einer nicht störenden gleichzeitigen geringfügigen Drehbewegung des Werkzeuges relativ zum Spannfutter führen, nämlich entsprechend der Steigung der spiralig verlaufenden Spannuten, wenn die Stollen in die spiraligcn Spannuten eingreifen. Da die Spann- b?w. Mitnehmerbacken nicht radial gegen den Werkzeugschaft verspannt sind, wird im Schlagbohrbetrieb jede Verformung und Beeinträchtigung der Oberfläche des Werkzeugschafts durch die Backen vermieden. Im übrigen ist das Werkzeug gegen Herausfallen aus dem Spannfutter dadurch gesichert, daß die axialen Enden der Nuten, insbesondere auch die schaftseitigen Enden der spiraligen Spannuten, an den in die Nuten greifenden Stollen zum Anschlag kommen und da; Werkzeug am zu weiten axialen Austreten aus dem Spannfutter hindern. Es ist nur der axiale Abstand zwischen den verschiedenen Spann- bzw. Mitnehmerbacken so zu wählen, daß die StcMen das Werkzeug am schaftseitigen Ende der Nuten bereits durch Anschlag halten, wenn der Werkzeugschaft sich noch genügend weit in der Einspannöffnung befindet und dort geführt ist

Handelt es sich um ein Werkzeug mit am Werkzeugschaft mehreren axial übereinanderliegenden, jeweils cndseitig geschlossenen Nuten, oder um ein Werkzeug mit spiraligem Verlauf der Nuten, insbesondere wenn diese Nuten die Spannuten des Werkzeuges sind, so können je Spannbacke oder Mitnehmerbacke mehrere Stollen axial übereinander angeordnet sein, um jeder mit Stollen versehenen Spannbacke oder Mitnehmerbackc entsprechend mehrfach den Eingriff in die Nut bzw. Spannut zu ermöglichen.

Die Ausbildung und Ausrichtung der Stollen richtet sich im einzelnen nach den Nuten. Sind insbesondere die Nuten unmittelbar die am Werkzeug verlaufenden Spannuten, so sind die Stollen entsprechend dem Stei-

gungswinkel der Spiralnuten schräg gestellt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet daß die Spannbacken und/ oder die Mitnehmerbacken durch einen axial neben ihnen in einer Ringnut des Futterkörpers gelagerten jeweils eigenen Stellring verstellbar sind, der auf einer Seite ein Plangewinde aufweist dessen Gewindegänge mit entsprechenden planen Gewindegangabschnitten an der dem Stellring zugewandten Seite der Spannbzw. Mitnehmerbacke im Eingriff stehen. Beim Verdrehen des Stellringes werden je nach Drehrichtung über das Plangewinde die Spann- bzw. Mitnehmerbacken radial ein- oder auswärts verstellt und in ihrer jeweiligen Radialstellung auch festgehalten. Die Betätigung der Spann- bzw. Mitnehmerbacken mittels der mit Plangewinde versehenen Stellringe ermöglicht kurze axiale Baulängen und eine auch besonders radial platzsparende Bauweise des Spannfutters und insbesondere Ausführungsformen, in welchen die Spann- und die Mitneh-

7 8

merbacken unmittelbar axial nebeneinander liegen und/ gemäßen Spannfutters in einer der F i g. 1 entsprecheh-

oder in ihrer uxialcn Reihenfolge nach Belieben ange- den Darstellung,

ordnet sind. Diese Bauform ist dsher in jeder Hinsicht F i g. 5 den Schnitt V-V in F i g. 4,

besonders variabel und daher problemlos jeder Nutan- F i g. 6 einen Schnitt in Richtung VI-VI in F i g. 4,

Ordnung an den Bohrwerkzeugen anpaßbar. — Zweck- 5 F i g. 7 eine weitere Ausführungsform des Spannfut-

mäßig ist der Stellring in Umfangsrichtung zweigeteilt ters nach der Erfindung im Axialschnitt.

und seine äußere Umfangsflilche mit der des FuUcrkftr· I·' i g. 8 die Stirnansicht des Spannfutters nach I·' i g. 7

pers zumindest bündig, so daß eine axial über den Fut- von unten,

terkörper geschobene Hülse beide Teile des Stellrings F i g. 9 den Schnitt in Richtung IX-IX in F i g. 7,

zusammenhalten kann. Der Futterkörper selbst kann to Fig. 10 eine weitere Ausführungsform des Spannfut-

dann als einstückiges Bauteil ausgeführt sein. Außerdem ters nach der Erfindung im Axialschnitt,

kann der Stellring eine Außenverzahnung zur Betiiti- Fig. Il einen Schnitt in Richtung XI-XI durch den

gung durch einen am Futterkörper ansetzbaren Spann- Gegenstand in F i g. 10,

Schlüssel mit in die Außenverzahnung des Stellringes Fig. 12 eine andere Ausführungsform des Spannfut-

greifendem Kegelritzel aufweisen. Im übrigen ist ts ters nach der Erfindung im Axialschnitt,

zweckmäßig der Stellring mittels einer Rasteinrichtung F i g. 13 einen Schnitt in Richtung XHI-XIlI durch das

in in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Raststel- Spannfutternach Fig. 12,

lungen gehalten, um ein selbsttätiges unbeabsichtigtes Fig. 14 einen Schnitt in Richtung XIV-XlVdurch das

Lösen des Sicüringcs auszuschließen. Spannfutter nach F i g. !2, Im Rahmen der Erfindung besteht auch die Möglich- μ Fig. 15 das Spannfutter nach Fig. 12 in einem ge-

keit. die Mitnehmerbacken in einem im Spannfutter gc- genüber dem in F i g. 12 dargestellten Axialschnitt um

gen Relativdrehung um die Futtcrachse gesicherten 90° gedrehten Axialschnitt,

Ringstück anzuordnen. Im einfachsten und daher im Fig. 16 einen Axialschnitt durch eine weitere Ausfüh- Rahmen der Erfindung bevorzugten Fall sind die Mit- rungsform des erfindungsgemäßen Spannfutters,

nehmerbacken in parallelwandigen Radialschlitzen des 25 Fig. 17 einen Axialschnitt durch eine letzte Ausfüh-

Ringstückes geführt Dabei sichern die Seitenwändc der rungsform der Erfindung und

Radialschlitze die ihnen anliegenden Mitnehmerbacken Fig. 18 einen Querschnitt in Richtung XVIU-XVIII gegen Relativbewegungen in tangentialer Futterrich- durch das Spannfutter nach F ig. 17.
tung. Zur Radialverstellung können die Mitnehmerbak- Bei den in der Zeichnung dargestellten Spannfuttern ken auch an zur Futterachse konvergierenden Füh- 30 ist der Futterkörper jeweils mit 1 bezeichnet Er ist zum rungsiiächen geführt und mit einer am Ringstück vorge- Anschluß an eine nicht dargestellte Antriebswelle eines schenen Stellhülse verstellbar sein, so daß durch Betäti- im übrigen ebenfalls nicht dargestellten Antriebsgerätes gen der Stellhülse die Mitnehmerbacken gleichzeitig (Schlagbohrmaschine oder Bohrhammer) mit einer Gezur Futterachse zentrische Verstellbewegungen ausfüh- windeaufnahme 3 versehen. Innerhalb der Ahtriebswelrcn. Es besteht auch die Möglichkeit, die Mitnehmerbak- 35 Ie ist zur Erzeugung von Schlägen auf das im Spahnfutken in den Radialschlitzen unabhängig voneinander zu ter gehaltene Ende des Bohrerschaftes 100 ein Schläger verstellen. Eine hierfür zweckmäßige Ausführungsform 101 geführt dessen Beaufschlagung durch ein Im Anist dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerbacken triebsgerät hin- und hergehend angetriebenes Schlägradial gerichtete Langlöcher aufweisen und mit die stück als an sich bekannt nicht dargestellt ist. Der Schlä-Langlöcher durchsetzenden Feststellschrauben gegen 40 ger 101 kann entsprechend den Fig. 13 und 16zugleich den Schlitzboden verspannbar sind. als Ausgleichsstück dienen, mit dessen Hilfe eine Län-

Die Verdrehsicherung der Mitnehmerbacken im genanpassung des jeweiligen Bohrerschaftes 1ÖÖ an die Spannfutter läßt sich auch dadurch erreichen, daß die speziellen Verhältnisse des Antriebsgerätes erfolgen Mitnehmerbacken um zur Futterachse senkrechte Ach- kann. Die im Spannfutter bewegbaren Spannbacken sen schwenkbar im Ringstück gelagert und jeweils als 45 sind mit 6 bezeichnet. Sie bilden eine zur Futterachse 7 Winkelhebel ausgebildet sind, dessen zum Eingriff in die koaxiale Einspannöffnung 4 für den Bohrerschaft 100 Spannut bestimmter Hebelarm etwa parallel zur Fütter- und sind zur Änderung des Durchmessers der Einspännachse verläuft und dessen dazu etwa senkrechter ande- öffnung 4 radial in später noch beschriebener Weise rer Hebelarm in eine Ringnut einer auf dem Ringstück verstellbar. Zwischen der Einspannöffnung 4 und der vorgesehenen Stellhalse greift. Wird die Stellhülse auf 50 Antriebswelle befindet sich im Fütterkörper 1 ein dem Ringstück axial verstellt, werden die in ihre Ring- Durchbruch 11, durch den hindurch der Schläger 100 nut greifenden Hebelarme im gleichen Maße mitge- von der Antriebswelle her unmittelbar auf das Ende des nommen, was zu entsprechenden Verstellbewegungen in der Einspannöffnung 4 zwischen den Spannbacken 6 der jeweils anderen Hebelarme gegenüber der Futter- zwar eingespannten, aber noch axial verschiebbaren achse führt 55 Bohrerschaftes 100 schlägt, so daß im Ergebnis durch

In allen diesen Fällen empfiehlt es sich, die Stellhülse den Durchbruch 11 hindurch die Schläge von der An-

in einem Gewinde auf dem Ringstück zu führen und in triebswelie direkt auf den Bohrer 102 übertragen wer-

ihrer jeweiligen Stellung auf dem Ringstück feststellen den.

zu können. Zur drehenden Mitnahme des Bohrers 102 durch das

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der 60 Spannfutter sind zum radialen Eingriff in Nuten 103, Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher er- insbesondere auch in die Spannuten 104 des Bohrers 102

läutert; es zeigt eingerichtete Stollen 27 vorgesehen.

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Spannfutter nach Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 17 befinden sich

der Erfindung, diese Stollen 27 an der dem Werkzeug 102 zugewandten

F ä g. 2 eine Stirnansicht des Spannfutters nach F i g. 1 65 Spannbackenfläche der im Spannfutter relativ zum

von unten, Futterkörper 1 gegen Drehbewegungen um die Futter-

F i g. 3 einen Schnitt in Richtung IM-ItI in F i g. 1. achse 7 gesicherten Spannbacken 6, wozu die Spannbak- F i g. 4 eine andere AusführUngsform des erfindungs- ken 6 in Schlitzen des Futterkörpers 1 geführt sind, so

9 10

'.^:; daß sie sich in Umfangsrichtung an den Schlilzseiten- der des Futterkörpers 1 bündig ab. Eine axial über den '; wänden abstützen. Die Spannbacken 6 besitzen in Um- Futterkörper 1 und den Stellring 110 geschobene Hülse ·{.. fangsrichtung des Spannfutters beidseits an die Stollen 113 hält beide Teile des Slellringes 110 zusammen, im |j 27 anschließende Führungs- und Zentrierflächen 27.1, übrigen kann dar Stellring 110. wie im Ausführungsbci- ψ die dem Werkzeugschaft 100 außerhalb der Nuten 103 5 spiel nach den Fig. 12 und 16 für die Mitnehmerbacken % anliegen und ihn zwar radial zentriert, axial aber noch 2, eine Außenverzahnung 114 zur Betätigung durch civerschiebbar halten. Im übrigen sind die dem Werkzeug nen am Futterkörper 1 ansetzbaren Spannschlüssel 115 zugewandten Stollenflächen 105 ihrerseits als Spannflä- mit in die Außenverzahnung 114 des Stellringes 110 chen für den Werkzeugschaft ausgebildet, so daß zwi- greifendem Kegelritzel 116 aufweisen. Schließlich besehen diesen Stollenflächen 105 auch Werkzeugschäfte io steht die in den Fig. 12 und 16 dargestellte Möglichkeit, ohne Nuten, also mit durchgehend glatter zylindrischer den Stellring 110 mittels einer Rasteinrichtung in in UmMantelfläche im Reibungssitz wie bei üblichen Bohrern fangsrichtung aufeinanderfolgenden Feststellungen zu eingespannt werden können. halten, damit sich der Stellring nicht selbsttätig lösen In allen anderen Ausführungsbeispiclcn sind zusatz- kann. Im AusfUhrungsbci.spicl besteht diese Rasteinrichlich zu den das Werkzeug 102 zwar zentrierend und 15 tung aus federbelasteten Rastkugeln 117, die im Stellführend, aber noch axial verschiebbar haltenden und ring HO geführt sind und unter dem Druck der Rastfcdazu den Werkzeugschaft 100 mit lediglich glatten Bak- der 118 in am Futterkörper 1 vorgesehene Rastaufnahkenflächen anliegenden Spannbacken 6 radial im Fut- men eingreifen. In den Fig. 12, 15 und 16 befinden sich terkörper ! verstellbare üv.d zumindest gegen auswärts die Mitnehmerbacken 2 am werkzeuescitiecn, die gerichtete Radialverstellungen feststellbare Mitneh· 20 Spannbacken 6 am schaftseitigen Ende des Spannfutmerbacken 2 vorgesehen, die im Spannfutter relativ ters, bzw. seiner Einspannöffnung 4. Auch die umgczum Futterkörper 1 gegen Drehbewegungen um die kehrte Anordnung ist möglich, je nach Lage der Nuten Futterachse 7 gesichert und die Stollen 27 an der dem 103. Die F i g. 16 zeigt den Fall, daß die Spannbacken 6 Werkzeug 102 zugewandten Backenfläche tragen. Zwar und die Mitnchmcrbackcn 2 axial unmittelbar dicht ncist es bei diesen- Ausführungsformen des Spannfutters 25 beneinander angeordnet sind, was nur im Fall des Anfür die Einspannung von mit Nuten 103,104 versehenen triebes dieser Backen jeweils mittels der Stellringc 110 Werkzeugen nicht mehr nötig, auch die Spannbacken 6 ohne konstruktive Probleme möglich ist.
relativ zum Futterkörper 1 gegen Verdrehungen zu si- Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 10 sind ehern, da in diesem Fall die drehende Mitnahme allein die Spannbacken 6 an Führungsflächen 8 geführt, die durch die Mitnehmerbacken 2 bewirkt wird, jedoch 30 zur Fullerachsc 7 konvergieren. Die am Futlerkörper 1 empfiehlt sich auch hier die Verdrehungssicherung der zum Zweck der Relativverstcllung der Spannbacke 6 an Spannbacken 6 dann, wenn übliche Bohrer mit glatter diesen Führungsflächen 8 vorgesehene Spannhülse ist zylindrischer Schaftfläche zum Zwecke rein drehenden mit 9 bezeichnet. Sie ist zwar axial verschiebbar, jedoch Bohrens nur zwischen den Spannbacken 6 eingespannt in im einzelnen nicht dargestellter Weise unverdrehbar werden, von den Mitnehmerbacken 2 also kein Ge- 35 am Futterkörper 1 geführt. Zwischen dem Futterkörper brauch gemacht wird. 1 und der Spannhülse 9 ist eine axial wirkende Spannfein jedem Fall sind die Stollen 27 entsprechend dem der 14 vorgesehen, welche die Spannhülse 9 in der dem Profil und Verlauf der Nuten 103,104 ausgebildet und Spannvorgang der Spannbacken 6 entsprechenden Verausgerichtet Werden insbes. die Nuten von den Spann- Schiebungsrichtung, in den F i g. 1.4,7 und 10 also relativ nuten 104 selbst gebildet, empfiehlt es sich, die Stollen 40 zum Futterkörper 1 nach oben, beaufschlagt. Die 27 entsprechend der Steigung der Spannuten 104 schräg Spannhülse 9 trägt in starrer Befestigung e« werkzeugzu stellen, wie es in den Fi g. 1 bis 7 angedeutet ist. seitig über die Spannbacken 6 vorstehendes Ringstück Während die Spannbacken 6, ob mit oder ohne Stol- 15. in dem sich Radialschlitze 17 mit parallelen Wänden len 27, im Hinblick auf ihre führende und zentrierende zur verdrehungssicheren Aufnahme und Führung der Funktion in der Regel zu dritt gleichmäßig über den 45 Mitnehmerbacken 2 befinden.

Umfang des Spannfutters verteilt angeordnet sind, ge- Im Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 bis 3 sind die

nügt für die Mitnehmerbacken 2 zumeist eine Anord- Mitnehmerbacken 2 jeweils unabhängig voneinander

nung zu zweit sich zur Futterachse 7 diametral gegen- für sich in den Radialschlitzen 17 verstellbar. Um sie in

überstehend. ihrer jeweiligen Radialstellung feststellen zu können.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 sind nur die 50 sind die Mitnehmerbacken 2 mit radial gerichteten Mitnehmerbacken 2, in den Ausführungsbeispielen nach Langlöchern 12 versehen und mit Feststellschrauben 13,

den Fig. 12 und 16 sowohl die Mitnehmerbacken 2 als welche diese Langlöcher 12 durchsetzen, gegen den

auch die Spannbacken 6 und im Ausführungsbeispiel Schlitzboden 5 verspannbar.

nach Fig. 17 schließlich nur die Spannbacken 6 durch Im Ausführungsbeispiel nach den Fig.4 bis 6 dageeinen axial neben ihnen in einer Ringnut des Futterkör- 55 gen sind die Mitnehmerbacken 2 in ähnlicher Weise wie pers 1 gelagerten jeweils eigenen Stellring 110 verstell- die Spannbacken 6 zur gleichzeitig und zentrisch gegen bar. Dazu besitzt der Stellring 110 auf seiner den Backen die Fulterachse 7 verstellbar. Dazu sind die Mitnehmer-2.6 zugewandten Planseite jeweils ein Plangewinde 111, backen 2 an zur Futterachse konvergierenden Fühdessen Gewindegänge mit entsprechenden planen Ge- rungsflächen 18 geführt und axial nach unten hin in windeabschnitten 112 an den dem Stellring 110 züge- eo einem Ringflansch 19 einer am Ringstück 15 vorgesehewandten Seiten der Spann- bzw. Mitnehmerbacken 2,6 nen Stellhülse 20 abgestützt Mittels einer zwischen den in Eingriff stehen, wobei die mit dem Stellring 110 im Mitnehmerbacken 2 wirkenden Feder 21 werden die Eingriff stehenden Backen 2 bzw. 6 als zylindrische BoI- Mitnehmerbacken 2 in Anlage sowohl an den konverzen ausgebildet sein können, in welche die planen Ge- gierenden Führungsflächen 18 als auch an dem Ringwindegangabschniue 1!2 mit sich entsprechend der zy- ü flansch 19 der Stellhülse 20 gehalten. Die konvergierenlindrischen Bolzenmantelfläche ändernder Höhe einge- den Führungsflächen 18 bilden den Boden der parallelschnitten sind. Der Stellring 110 ist in Umfangsrichtung wandigen Radialschlitze 17, wobei die Anlage der Milzweigiteilt Seine äußere Umfangsfläche schließt mit nehmerbacken 2 an den seitlichen Schlitzwänden 16 die

verdrehungssichere Halterung der Mitnehmerbacken 2 im Spannfutter gewährleistet. Wird die Stellhülse 20 axial auf dem R^ngstück 15 verstellt, werden entsprechend Jie Mitnehmerbacken 2 an den konvergierenden Führungsflächen 18 verschoben, was im Ergebnis z» entsprechenden Radialverstellungcn der Mitnehmerbakken 2 nach innen oder außen führt.

Im Ausführungsbeispiel nach den F i g. 7 bis 9 wird die in Umfangsrichtung des Spannfutters verdrehungssichere Halterung der Milnehmerbacken 2 dadurch erreicht, daß die Mitnehmerbacken 2 um zur Futterachse 7 senkrechte Achsen schwenkbar im Ringstück 15 gelagert sind, wobei mit 22 die Lagerbolzen bezeichnet sind. Die Mitnehmerbacken 2 sind als Winkelhebel ausgebildet. An jedem dieser Winkelhebcl verläuft der zum Eingriff in die Spannut 104 bestimmte Hebelarm 2.1 etwa parallel zur Futterachsc 7. Der dazu etwa senkrecht stehende andere Hebelarm 2.2 greift in eine Ringnut 23 ging.r wiederum auf dem Ringslück 15 verstellbar vorgesehenen Stellhüls« 24. Wird die Stellhülse 24 auf dem Ringstück 15 r,äial verstellt, werden die in ihr; Ringnut 23 greifenden Hebelarme 2.2 entsprechend mitgenommen, was über die Schwenkbewegung der Winkclhcbel zu entsprechenden Schwenkbewegungen und damit Radialvcrstellungen der zur Futterachse 7 etwa parallelen Hebelarme 2.1 führt.

Die Stellhülse 20 bzw. 24 ist in allen Fällen in einem Gewinde auf dem Ringstück 15 geführt und in ihrer jeweiligen Stellung auf dem Rinf stück 15 feststellbar, wozu ein Feststellring 25 in einer Feststellschraube 26 in der Mantelwand der Stellhülse 20,24 angeordnet ist. — Auch für die den Mitnehmerbacken 2 zugeordneten Stellringe 110 der Spannfutter nach den Fi g. 10 bis 16 sind Feststelleinrichtungen vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel als im Futterkörper 1 mit radialer Drehachse gelagerte Exzenterscheiben 120 ausgebildet sind, die im eingespannten Zustand auf die dem Plangcwindc 111 angewandte Planfläche der Stellring 110 drücken und zu ihrer Betätigung eine Schlüsselaufnahme 121 besitzen, in die ein am Ende des Hebels des Spannschlüssels 115 passender Sechskantansatz 122 paßt.

Alle Ausführungsbeispielc zeigen im übrigen den einfachsten Fall, daß die Mitnehmerbacken 2 zu zweit in zur Futterachse 7 sich diametral gegenüberstehender Anordnung vorgesehen sind. Die Mitnehmerbacken 2 sind an ihrer dem Werkzeug 102 zugewandten Backenfläche entsprechend der Rundung konkav gewölbt und tragen dort die Stollen 27, die entsprechend dem Profil und Verlauf der Nuten 103 bzw. Spannuten 104 ausgebildet und ausgerichtet und daher im Fall des Eingriffs in die Spannuten 104 der Steigung der Spannuten 104 entsprechend gegenüber der Futterachse 7 schräg gestellt sind. Im übrigen sind bei diesen schräg gestellten Stollen 27 an jeder Mitnehmerbacke 2 mehrere Stollen 27 axial übereinander angeordnet, und zwar in einem solchen Abstand voneinander, daß ihr Eingriff in zwei axial aufeinander folgenden Windungen der Spannuten 104 stattfindet.

Die konvergierenden Führungsflächen 8 für die Spannbacken 6 und die konvergierenden Führungsflächen 18 für die Mitnehmerbacken 2 sind im Ringstück 15 jeweils gemeinsam als Kegelstumpfflächen mit im Fall der Spannbacken 6 zum Werkzeug, im Fall der Mitnehmerbacken 2 zur Antriebswelle gerichteter Kegelspitze ausgebildet Die Spannfeder 14 ist als Druckfeder werkzeugseitig am Futterkörper 1 und antriebswellenseitig an der Spannhülse 9 axial abgestützt Dabei liest die Süannfeder 14 in Form einer Schraubenfeder in

einem Ringraum 28 zwischen dem Futterkörper 1 und der Spannhülse 9. Durch die Feder 29 werden die Spannbacken 6 in Anlage an ihren Führungsflächen 8 gehalten. Da die Spannbacken 6 zu dritt im Sinne eines Dreibac^cnfutters angeordnet sind, sind die jeweils zwischen zwei Spannbacken 6 wirkenden Federn 29 als Druckfeder ausgebildet. Die entsprechende Feder 21 an den lediglich zu zweit vorgesehenen Mitnehmerbacken 2 ist als die Backen 2 durchsetzende Ringfeder ausgebildet.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Spannfutter für ein Werkzeug (102) zum Schlagbohren mit einem Futterkörper (1) zum Anschluß an s eine zur Ausübung von Schlägen auf das Werkzeug (102) eingerichtete Antriebswelle einer Bohrmaschine, mit im Spannfutter relativ zum Futterkörper (1) gegen Drehbewegungen um die Futterachse (7) gesicherten, das Werkzeug (102) zentrierenden und axial führenden Spannbacken (6), die eine zur FuI-terachse (7) koaxiale Einspannöffnung (4) für den Werkzeugschaft (100) bilden und zur Änderung des Durchmessers der Einspannöffnung (4) zenirisch zur Futterachse (7) verstellbar sind, ferner mit einem Durchbruch (11) im Futterkörper (1) zwischen der Einspannöffnung (4) und der Antriebswelle, durch den hindurch die Schläge von der Antriebswelle direkt auf das Ende des in der Einspannöffnung (4) befindlichen Werkzeugschaftes (100) übertragbar sind, und mit einer Mitnehmereinrichtung zur drehenden Mitnahme des Werkzeuges (102), dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmereinrichtung aus Stollen (27) gebildet ist, die an den dem Werkzeug (102) zugewandten Spannbackenflächen für den Eingriff in am Werkzeug (102) in dessen Einspannbereich axial oder spiralförmig verlaufende Nuten (103,104) vorgesehen und entsprechend dem Profil und Verlauf der Nuten (103,104) ausgebildet und ausgerichtet sind.

2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacke (6) in Umfangsrichtung des Spannfutters .beidseits an die Stollen (27) anschließende Führungs- und .~:ntrierflächen (27.1) aufweisen, die dem Werkzeugschaft (100) außerhalb der Nuten (103) anliegen und ihn zwar radial zentriert, axial aber noch verschiebbar halten, und daß die dem Werkzeug (102) zugewandten Stollenflächen (105) ihrerseits als Spannflächen für den Werkzeugschaft (100) ausgebildet sind.

3. Spannfutter für ein Werkzeug (102) zum Schlagbohren mit einem Futterkörper (1) zum Anschluß aa eine zur Ausübung von Schlägen auf das Werkzeug (102) eingerichtete Antriebswelle einer Bohrmaschine, mit im Spannfutter relativ zum Futterkörper (1) gegen Drehbewegungen um die Futterachse (7) gesicherten, das Werkzeug (102) zentrierenden und axial führenden Spannbacken (6), die eine zur Futterachse (7) koaxiale Einspannöffnung (4) für den Werkzeugschaft (100) bilden und zur Änderung des so Durchmessers der Einspannöffnung (4) zentrisch zur Futterachse (7) verstellbar sind, ferner mit einem Durchbruch (11) im Futterkörper (1) zwischen der Einspannöffnung (4) und der Antriebswelle, durch den hindurch die Schläge von der Antriebswelle direkt auf das Ende des in der Einspannöffnung (4) befindlichen Werkzeugschaftes (100) übertragbar sind, und mit einer Mitnehmereinrichtung zur drehenden Mitnahme des Werkzeuges (102), dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Spannbacken ω (6) radial im Futterkörper (1) verstellbare und zumindest gegen auswärts gerichtete Radialvcrstellungen feststellbare Mitnehmerbacken (2) vorgesehen sind, die im Spannfutter relativ zum Futterkörper (I) gegen Drehbewegungen um die Futterachsc (7) gesichert und an der dem Werkzeug (102) zugewandten Backenflächc mit für den Eingriff in am Werkzeug (102) in dessen Einspannbercich axial oder spiralförmig verlaufende Nuten (103,104) bestimmten und entsprechend dem Profil und dem Verlauf der Nuten (103,104) ausgebildeten und ausgerichteten Stollen (27) versehen sind.

4. Spannfutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerbacken (2) paarweise in zur Fulterachse (7) sich diametral gegenüberstehender Anordnung vorgesehen sind.

5. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei spiraligem Verlauf der Nuten (104) je Spannbacke (6) oder Mitnehmerbacke (2) mehrere Stollen (27) axial übereinander angeordnet sind.

6. Spannfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (6) und/oder die Mitnehmerbacken (2) durch einen axial neben ihnen in einer Ringnut des Futterkörpers (1) gelagerten jeweils eigenen Stellring (110) verstellbar sind, der auf einer Seite ein Plangewinde (111) aufweist, dessen Gewindegänge mit entsprechenden planen Gewindegangabschnitten (Ϊ12) an den dem Stellring (110) zugewandten Seiten der Spann- bzw. Mitnehmerbacken (2,6) im Eingriff stehen.

7. Spannfutter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring (110) in Umfangsrichtung zweigeteilt und seine äußere Umfangsfläche mit der des Futterkörpers (1) mindestens bündig ist, und daß eine axial über den Futterkörper (1) geschobene Hülse (113) beide Teile des Stellrings (IiO) zusammenhält.

8. Spannfutter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring (110) eine Außenverzahnung (114) zur Betätigung durch einen am Futterkörper (1) ansetzbaren Spannschlüssel (115) mit in die Außenverzahnung (114) des Stellringes (110) greifendem Kegelritzcl (116) aufweist.

9. Spannfutter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring (110) mittels einer Rasteinrichtung (117,"IfS) in in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Feststellungen gehalten ist.

10. Spannfutter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerbacken (2) in einem im Spannfutter gegen Relativdrehungen um die Futterachse (7) gesicherten Ringstück (15) angeordnet sind.

11. Spannfutter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerbacken (2) in parallelwandigen Radialschlilzen (17) des Ringstückes (15) geführt sind.

12. Spannfutter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerbacken (2) zur Radialverstellung an zur Futterachse (7) konvergierenden Führungsflächen (18) geführt und mit einer am Ringstück (15) vorgesehenen Stellhülse (20) verstellbar sind.

13. Spannfutter nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerbacken (2) radial gerichtete Langlöcher (12) aufweisen und mit die Langlöcher (12) durchsetzenden Feststellschrauben (13) gegen den Schlitzboden (5) verspannbar sind.

14. Spannfutter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerbacken (2) um zur Futterachse (7) senkrechte Achsen (22) schwenkbar im Ringstück (15) gelagert und jeweils als Winkclhebcl ausgebildet sind, dessen zum Eingriff in die Spannut (104) bestimmter Hebelarm (2.1) etwa parallel zur Fulterachse (7) vcrlilufl und dessen du/u etwa

3 4

senkrechter anderer Hebelarm (2.2) in eine Ringnut schinen als auch in Bohlhämmern. Der Steg bietet ne-(23) einer auf dem Ringstück (15) vorgesehenen ben den seitlich an die Längsabschnütte der Längsnut Slellhülse (24) greift. angrenzenden Bereichen des Werkzeugschaftes eine

15. Spannfutter nach Anspruch 12 oder 14, da- Anlagemöglichkeit für die Backen des Spannfutters eidurch gekennzeichnet, daß die Stellhülse (20, 24) in 5 ner Schlagbohrmaschine, so daß ein koaxiales Einspaneinem Gewinde auf dem RingstQck (15) geführt und nen des Werkzeuges im Spannfutter der Schlagbohrmain ihrer jeweiligen Stellung auf dem Ringstück (15) schine gewährleistet ist. Andererseits ermöglichen die feststellbar ist Nuten die Halterung des Werkzeuges in Bohrhämmern.

Die entsprechend der Anzahl dieser Nuten im Werk-

ίο zeugschaft vorhandenen und in sie eingreifenden Verriegelungselemente des Werkzeughalters gewährleisten eine in Drehrichtung sichere, ein begrenztes axiales

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter für ein Werk- Spiel zulassende Halterung des Werkzeuges. Jedoch bezeug zum Schlagbohren mit einem Futterkörper zum steht keine Möglichkeit, in einem Spannfutter, das VerAnschluß an eine zur Ausübung von Schlägen auf das 15 riegelungselemente für die Nuten eines Bohrwerkzeu-Werkzeug eingerichteten Antriebswells einer Bohrma- ges aufweist. Bohrwerkzeuge einzuspannen, die einen schine, mit im Spannfutter relativ zum Futterkörper ge- glatten zylindrischen, also ohne solche Nuten ausgebilgen Drehbewegungen um die Futterachse gesicherten, deten Werkzeugschaft besitzen,
das Werkzeug zentrierenden und axial führenden Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Spannbacken, die eine zur Futterachse koaxiale Ein- 20 Spannfutter der eingangs genannten Art die Mitnehspannöffnung für den Werkzeugschaft bilden und zur mereinrichtung so auszubilden, daß ά~; Halterung von Änderung des Durchmessers der Einspannöffnung zen- an sich für übliche Schlagbohrmaschinen c jer für Bohrtrisch zur Futterachse verstellbar sind, ferner mit einem hammer bestimmten Bohrwerkzeugen in gleich guter, Durchbruch im Futterkörper zwischen der Einspannöff- sicherer und die Arbeitsleistung der Antriebsmaschine nung und der Antriebswelle, durch den hindurch die ?5 auf das Bohrwerkzeug mit hohem Wirkungsgrad über-Schläge von der Antriebswelle direkt auf das Ende des tragender Weise möglich ist, und zwar unter Verzicht in der Einspannöffnung befindlichen Werkzeugschaftes auf am Werkzeugschaft zu verspannende und axial mit übertragbar sind, und mit einer Mitnehmereinrichtung dem Werkzeug mitbewegte Teile und ohne Beeinträchzur drehenden Mitnahme des Werkzeuges. tigung der drehenden Mitnahme des Werkzeuges im Bei einem aus der DE-OS 31 33 085 bekannten 30 Spannfutter einerseits bzw. ohne Beeinträchtigung der Spannfutter dieser Art ist das Werkzeug mit glattem Führung und koaxialen Ausrichtung des im Spannfutter zylindrischen Werkzeugschaft axial verschiebbar zwi- durch Eingriff von Verriegelungselementen in die sehen den Spannbacken gehalten, die dem Werkzeug- Längsnuten des Werkzeugschaftes gehaltenen Werkschaft mit lediglich glatten Backenflächen anliegen. Die zeuges andererseits.

Mitnehmereinrichtung ist ein von außen gegen den 35 Diese Aufgabe wird nach einem ersten Vorschlag der

Schaft des Werkzeuges verspannbares, zur Futterachse Erfindung dadurch gelöst, daß die Mitnehmereinrich-

koaxial einstellbares Drehherz, das im Spannfutter ge- tung aus Stollen gebildet ist, die an den dem Werkzeug

gen Relativverdrehungen gesichert und axial minde- zugewandten Spannbackenflächen für den Eingriff in

stens in der Größe des Schlaghubes sowie radial nach am Werkzeug in dessen Einspannbereich axial oder spi-

Maßgabe des Durchmessers des Werkzeugschaftes ver- 40 ralförmig verlaufende Nuten vorgesehen und entspre-

schiebbar ist. Das am Werkzeugschaft verspannte cherd dem Profil und Verlauf der Nuten ausgebildet

Drehherz nimmt an den Schlagbewegungen des Bohr- und ausgerichtet sind. Die bevorzugte Ausführungsform

Werkzeuges teil und wirkt daher mit seiner Masse ist dabei dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken

dämpfend auf die Schlagbcwegung bzw. Schlagkraft des in Umfangsrichtung des Spannfutters beidseics an die

Werkzeuges. Vor allem aber läßt die Qualität der der 45 Nocken anschließende Führung?- und Zontrierflächen

drehenden !Mitnahme des Werkzeuges dienenden Ver- aufweisen, die dem Werkzeugschaft außerhalb der Nu-

spannung des Drehherzens am zylindrischen Werk- ten anliegen und ihn zwar radial zentriert, axial aber

zeugschaft oft als Folge der Schlagbeanspruchungen zu noch verschiebbar halten, und daß die dem Werkzeug

wünschen übrig. Die am Werkzeugschaft verspannten zugewandten Stollenflächen ihrerseits als Spannflächen

Teile des Drehherzens können sich mehr oder weniger 50 für den Werkzeugschaft ausgebildet sind. Im Prinzip

in den Werkzeugschaft eingraben, wodurch sich die Ein- genügen bei dieser Ausführungsform zwei sich diame-

spannung dzs Werkzeugschaftes im Drehherzen lok- tral im Spannfutter gegenüber liegende Spannbacken,

kern kann. Das Drehherz kann dann sowohl axial wie in wenn auch die Anordnung von drei gleichmäßig über

Umfangsrichtung auf dem Werkzeugschaft rutschen, den Futltrumfang verteilten Spannbacken die Führung

was nicht nur die drehende Mitnahme des Werkzeuges 55 und Ausrichtung des Bohrwerkzeuges verbessern,

beeinträchtigt, sondern auch am Werkzeugschaft zu 1st in dieses erfindungsgemäße Spannfutter ein an

bleibenden Verformungen, wie Rillen, Riefen. Gräben, sich für einen Bohrhammer bestimmtes Bohrwerkzeug

Graten oder dergl. führt, die ein sicheres Nachspannen mit Längsnuten im Werkzeugschaft einzuspannen, so

oder erneutes Einspannen des Werkzeugschaftes im greifen im eingespannten Zustand die Stollen in die

Drehherzen erschweren. 60 Längsnuten des Werkzeugschaftes und sorgen für die

Aus dem DE-GM 81 32 988 ist ein Schlagbohrwerk- drehende Mitnahme des Bohrwerkzeuges, ohne seine

zeug mit einem eine axial geschlossene Längsnut auf- axiale Beweglichkeit zu beeinträchtigen, während der

weisenden Einsteckende bekannt, bei dem die Längsnut Werkzeugschaft mit seinen an die Längsnuten anschlie-

durch mindestens einen Steg mit einem der Kontur des ßendcn zylindrischen Flächenteilen an den an die Stol-

Einsteckendes entsprechenden Rücken in Längsab- 65 len anschließenden Fufcrungs- und Zentrierflächen axial

schnitte unterteilt ist. Diese Ausbildung des Einstecken- verschiebbar geführt und koaxial zentriert ist. Handelt

des ermöglicht die Verwendung und Austauschbarkeit es sich dagegen um ein nur für Schlagbohrmaschinen

des Bohrwerkzeuges sowohl in üblichen Schlagbohrma- bestimmtes übliches Werkzeug mit zylindrisch glattem