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.