DE202013101255U1

DE202013101255U1 - Bohrfutter

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Publication number: DE202013101255U1
Application number: DE202013101255U
Authority: DE
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2023-03-26
Also published as: JP6385696B2; JP2014184554A; FR3003487A1; US20140284888A1; GB201404221D0; GB2512491A; FR3003487B1; BR102014006731A2; US9937562B2

Abstract

Bohrfutter mit einem an seinem rückwärtigen Ende eine Spindelaufnahme (3) aufweisenden Futterkörper (2), in dem Spannflächen aufweisende Spannbacken (6) in geneigt zur Futterachse (5) verlaufenden Führungskanälen (4) verschiebbar geführt sind, die zur Verstellung zwischen einer Offenstellung und einer Spannstellung über eine Außenverzahnung (7) mit dem Spanngewinde (8) eines am Futterkörper (2) drehbar geführten Gewinderinges (9) im Eingriff stehen, zu dessen Betätigung eine den Futterkörper (2) kapselnde Spannhülse (10) vorgesehen ist, sowie mit einer an dem rückwärtigen Ende angeordneten, Staubaustrittsöffnungen (14) aufweisenden Abschlussscheibe (12), dadurch gekennzeichnet, dass an den der Abschlussscheibe (12) zuweisenden Enden der Spannbacken (6) jeweils eine geneigt von der Außenverzahnung (7) nach vorn verlaufende Staubförderfläche (11) ausgebildet ist, und dass den Staubförderflächen (11) der Spannbacken (6) zum Herausfordern von Bohrstaub jeweils eine der Staubaustrittsöffnungen (14) zugeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter mit einem an seinem rückwärtigen Ende eine Spindelaufnahme aufweisenden Futterkörper, in dem Spannflächen aufweisende Spannbacken in geneigt zur Futterachse verlaufenden Führungskanälen verschiebbar geführt sind, die zur Verstellung zwischen einer Offenstellung und einer Spannstellung über eine Außenverzahnung mit dem Spanngewinde eines am Futterkörper drehbar geführten Gewinderinges im Eingriff stehen, zu dessen Betätigung eine den Futterkörper kapselnde Spannhülse vorgesehen ist, sowie mit einer an dem rückwärtigen Ende angeordneten, Staubaustrittsöffnungen aufweisenden Abschlussscheibe.
Bei Bohrfuttern besteht stets das Problem, dass – insbesondere bei Überkopfarbeiten – Bohrstaub in das Gehäuse eindringen kann, wodurch der Bohrbetrieb bzw. das Verstellen der Spannbacken erschwert wird und die Lebensdauer der Bohrmaschine reduziert wird, weil die im Inneren des Bohrfutters vorliegenden Staubpartikel beziehungsweise das Bohrklein abrasiv wirken und den Verschleiß erhöhen.
Um dieses Problem zu vermeiden und die Lebensdauer des Bohrfutters zu verlängern, kann bei Bohrfuttern der eingangs genannten Art, wie sie beispielsweise aus der EP 1 170 079 A1 bekannt sind, Bohrstaub, der einmal in das Bohrfutter eingedrungen ist, durch die in der Abschlussscheibe angeordneten Staubaustrittöffnungen nach außen herausgefordert werden. Dies erfolgt bei aus dem Stand der Technik bekannten Bohrfuttern jedoch unvorhersehbar beziehungsweise zufällig und somit nicht effektiv.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben aufgeführten Nachteile zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Bohrfutter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass an den der Abschlussscheibe zuweisenden Enden der Spannbacken jeweils eine geneigt von der Außenverzahnung nach vorn verlaufende Staubförderfläche ausgebildet ist, und dass den Staubförderflächen der Spannbacken zum Herausfördern von Bohrstaub jeweils eine der Staubaustrittsöffnungen zugeordnet ist. Insbesondere durch die Neigung der Staubförderflächen ist gewährleistet, dass Bohrstaub, der beispielsweise beim Überkopfbetrieb in das Innere des Bohrfutters eingedrungen ist, durch die im Bohrbetrieb wirkende Zentrifugalkraft radial nach außen getragen wird und zeitgleich durch die geneigten Staubförderflächen einen in Richtung der Abschlussscheibe gerichteten Impuls erfährt. Da sich die Spannbacken bei der Verstellen aus der Spannstellung in die Offenstellung, also insbesondere bei jedem Wechseln des Bohrwerkzeuges, zugleich in Richtung der Abschlussscheibe verschieben, kann hierdurch in den Führungskanälen befindlicher Bohrstaub und Bohrstaub, der durch die im Bohrbetrieb wirkenden Zentrifugalkräfte über die Staubförderflächen radial nach außen abgeleitet wurde, durch die sich verstellenden Spannbacken effektiv aus den Staubaustrittöffnungen herausgefördert werden.
Besonders günstig hat es sich hierbei erwiesen, wenn die Staubförderfläche durch eine Planfläche gebildet ist. Dadurch kann insbesondere der im Inneren des Bohrfutters befindliche Bohrstaub im Bohrbetrieb besonders effektiv radial nach außen geleitet werden. Zudem ist die eine derartige Gestaltung der Staubförderfläche einfach herzustellen, was einen positiven Einfluss auf die Herstellungskosten jedes einzelnen Spannbackens und damit des erfindungsgemäßen Bohrfutters hat.
Vorteilhaft hat es sich weiterhin gezeigt, wenn die Staubförderfläche durch eine Krümmfläche gebildet ist. Bei dieser Krümmfläche, deren Radius entlang der Krümmfläche variieren kann, kann vermieden werden, dass die Führungsfläche des Spannbackens, die durch die der Außenverzahnung abgewandten Seite des Spannbackens gebildet ist, übermäßig verkürzt werden muss, so dass eine relativ große Führungslänge des Spannbackens in den Führungskanälen erhalten bleibt und dadurch auch kleine Spanndurchmesser sicher eingespannt werden können.
Bevorzugt ist es zudem, wenn die Planfläche oder die die Eckpunkte der Krümmfläche verbindende Sehne zu der Senkrechten der Futterachse einen Winkel α aufweist, der einem Bereich von 2° bis 15° entstammt und besonders bevorzugt bei 5° liegt. Eine derartige Ausgestaltung der geneigten Staubförderflächen begünstigt insbesondere das radiale Ableiten von im Bohrfutter befindlichem Bohrstaub während des Bohrbetriebes. Weiterhin hat eine derartige Neigung auch einen positiven Effekt auf die Länge des erfindungsgemäßen Bohrfutters, da durch die Wahl eines geeigneten Winkels α die Länge der Projektion der in den Führungskanälen aufgenommenen Spannbacken auf die Futterachse reduziert wird, wodurch der Futterkörper und damit das gesamte Bohrfutter kürzer gestaltet werden können. Hierdurch lässt sich ein sehr kompaktes Bohrfutter realisieren.
Bewährt hat es sich zudem auch, wenn dem rückwärtigen Ende der Spannbacken auf der der Außenverzahnung zugewandten Seite jeweils ein Staubförderstempel zugeordnet ist. Durch diesen Staubförderstempel kann der Bohrstaub, der durch die im Bohrbetrieb auftretende Zentrifugalkraft radial nach außen abgeleitet ist, beim Verstellen der Spannbacken aus der Spannstellung in die Offenstellung durch die den Spannbacken zugeordneten Staubförderstempel aus den dazu korrespondierenden Staubaustrittsöffnungen herausgefördert werden. In diesem Zusammenhang hat es sich auch vorteilhaft erwiesen, wenn die Staubaustrittsöffnungen in der Abschlussscheibe radial oder axial angeordnet sind. Hierdurch kann Bohrstaub, der in das Bohrfutter eingedrungen ist, effektiv aus diesem herausgefordert werden. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch vorgesehen, dass die Staubaustrittsöffnungen schräg in der Abschlussscheibe angeordnet sind.
Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin vorteilhaft, wenn zur Bildung eines Staubförderkanals die Abschlussscheibe in den den rückwärtigen Enden der Spannbacken zugewandten Bereichen eine zu den Staubförderflächen korrespondiere Kontur aufweist. Durch einen derartigen Staubförderkanal wird das Ableiten von im Bohrfutter befindlichen Bohrstaub radial nach außen begünstigt, wobei sich der Durchmesser des Staubförderkanals als Funktion des Spanndurchmessers ändert und in der Offenstellung vorzugsweise gänzlich verschlossen ist, um ein erneutes Eindringen von Bohrstaub in die Führungskanäle zu unterbinden.
Zudem hat es sich als günstig gezeigt, wenn die Abschlussscheibe auf der der Spindelaufnahme abgewandten Seite im Bereich der Staubaustrittsöffnungen fluchtend mit den Führungskanälen orientierte Führungsflächen aufweist. Hierdurch kann beim Verstellen der Spannbacken aus der Spannstellung in die Offenstellung Bohrstaub, der sich noch in den Führungskanälen befindet, durch die Spannbacken besonders effektiv entlang der Führungsflächen zu den Staubaustrittsöffnungen geführt werden und damit aus dem Bohrfutter herausgefördert werden.
Im Folgenden wird die Erfindung an in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:
1 eine teilgeschnittene Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrfutters,
2 eine Draufsicht auf das rückwärtige Ende des Bohrfutters aus der 1,
3 eine teilgeschnittene Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrfutters,
4 eine Draufsicht auf das rückwärtige Ende des Bohrfutters aus der 3
5 eine teilgeschnittene Ansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrfutters,
6 eine Draufsicht auf das rückwärtige Ende des Bohrfutters aus der 5, und
7 eine schematische Darstellung der Definition des Winkels α.
1 zeigt in einer teilgeschnittenen Ansicht eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrfutters 1 mit einem Futterkörper 2, der an seinem rückwärtigen Ende eine Spindelaufnahme 3 aufweist. In dem Futterkörper 2 sind in Führungskanälen 4, die geneigt zur Futterachse 5 verlaufen, Spannbacken 6 verschiebbar geführt, die über eine Außenverzahnung 7 mit dem Spanngewinde 8 eines am Futterkörper 2 drehbar geführten Gewinderinges 9 im Eingriff stehen. Die Verstellung des Gewinderinges 9 erfolgt dabei über eine den Futterkörper 2 kapselnde Spannhülse 10. Die Spannbacken 6 weisen eine geneigt von der Außenverzahnung 7 nach vorn verlaufende Staubförderfläche 11 auf, die dazu dient, im Bohrfutter 1 befindlichen Bohrstaub durch die im Bohrbetrieb auftretende Zentrifugalkraft radial nach außen und in Richtung einer am rückwärtigen Ende angebrachten Abschlussscheibe 12 abzuleiten. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Staubförderfläche 11 durch eine Krümmfläche 13 gebildet, die einen nicht konstanten Radius aufweist und bei der die die Endpunkte der Krümmfläche 13 verbindende Sehne zu der Senkrechten der Futterachse 5 einen Winkel α von 5° aufweist. Wie der Abbildung ebenfalls zu entnehmen ist, wird durch die geneigte Staubförderfläche 11 auch die Projektion der in den Führungskanälen 4 aufgenommenen Spannbacken 6 auf die Futterachse 5 verkürzt, wodurch der Futterkörper 2 kürzer gestaltet werden kann und sich die Länge des Bohrfutters 1 reduziert. Um den in das Bohrfutter 1 eingedrungenen Bohrstaub effektiv herausfordern zu können, sind der Abschlussscheibe 12 Staubaustrittsöffnungen 14 zugeordnet. Diese Staubaustrittsöffnungen 14 sind dabei an der Abschlussscheibe 12 so angeordnet, dass sie jeweils mit einem Staubförderstempel 15 wechselwirken können, der einem der Spannbacken 6 zugeordnet ist. Hierdurch kann der in dem Bohrfutter 1 befindliche Bohrstaub beim Verstellen der Spannbacken 6 aus der Spannstellung in die Offenstellung aus den korrespondierenden Staubaustrittsöffnungen 14 effektiv herausgefördert werden. In dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Staubaustrittsöffnungen 14 axial in der Abschlussscheibe 12 angeordnet. Zudem weist die Abschlussscheibe 12 in den den rückwärtigen Enden der Spannbacken 6 zugewandten Bereichen eine zu der Staubförderfläche 11 korrespondierende Kontur 16 auf, wodurch ein Staubförderkanal 17 gebildet ist, um den im Bohrfutter 1 befindlichen Bohrstaub effektiv radial ableiten und aus diesem herausfördern zu können.
1 zeigt ein Bohrfutter mit einer Radialverriegelung, wie diese beispielsweise in der EP 0 710 518 A1 ausführlich beschrieben ist, worauf explizit Bezug genommen wird. Diese Radialverriegelung weist ein aus einem Federbügel ausgebildetes Sperrglied auf, das mittels einer auf der Innenoberfläche der Spannhülse 10 ausgebildeten Steuerkurve verstellt wird. Insbesondere sich in den aus Kunststoff gebildeten Steuerkurven ablagernder Bohrstaub beeinträchtigt die Funktion der Radialverriegelung und erhöht den Verschleiß, so dass die Erfindung besondere Vorteile bei diesen hochwertigen Bohrfuttern bietet, weil eben dieser Verschleiß durch die intrinsische Reinigungsfunktion bei jedem Öffnen des Bohrfutters, also bei jedem Werkzeugwechsel, reduziert wird.
2 zeigt eine Draufsicht auf das rückwärtige Ende des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bohrfutters 1 aus der 1. Hieraus wird insbesondere die regelmäßige Anordnung der Staubaustrittsöffnungen 14 ersichtlich, die in der Abschlussscheibe 12 axial verlaufen. Weiterhin ist der 2 auch zu entnehmen, dass die Staubaustrittsöffnungen 14 so zu den Spannbacken 6 angeordnet sind, dass beim Verstellen der Spannbacken 6 aus der Spannstellung in die Offenstellung die Staubförderstempel 15 mit den Staubaustrittsöffnungen 14 wechselwirken können, um eingedrungenen Bohrstaub aus dem Bohrfutter 1 durch die Staubaustrittsöffnungen 14 herausfördern zu können.
In 3 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrfutters 1 dargestellt. Hierbei ist die nach vorn geneigte Staubförderfläche 11 durch eine Planfläche 18 gebildet, wobei die Planfläche 18 zu der Senkrechten der Futterachse 5 einen Winkel α von 5° aufweist. Analog zu dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Abschlussscheibe 12 in den den rückwärtigen Enden der Spannbacken 6 zugewandten Bereichen ebenfalls eine zu der als Planfläche 18 gebildeten Staubförderfläche 11 korrespondierende Kontur 16 auf, wodurch der Staubförderkanal 17 gebildet ist. Wie aus der in der 4 ersichtlichen Draufsicht auf das rückwärtige Ende des Bohrfutters 1 ersichtlich ist, fluchten auch in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Staubaustrittsöffnungen 14 mit den Staubförderstempeln 15 des erfindungsgemäßen Bohrfutters 1, um beim Verstellen der Spannbacken 6 aus der Spannstellung in die Offenstellung ein Herausfördern von Bohrstaub aus dem Bohrfutter 1 zu begünstigen.
5 zeigt eine radiale Anordnung der Staubaustrittsöffnungen 14 in einem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bohrfutters 1. Wie der in der 6 dargestellten Draufsicht auf das rückwärtige Ende des Bohrfutters 1 zu entnehmen ist, sind hier keine Staubaustrittsöffnungen 14 angeordnet.
Bezugszeichenliste

1: Bohrfutter
2: Futterkörper
3: Spindelaufnahme
4: Führungskanal
5: Futterachse
6: Spannbacke
7: Außenverzahnung
8: Spanngewinde
9: Gewindering
10: Spannhülse
11: Staubförderfläche
12: Abschlussscheibe
13: Krümmfläche
14: Staubaustrittsöffnung
15: Staubförderstempel
16: Kontur
17: Staubförderkanal
18: Planfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1170079 A1 [0003]
EP 0710518 A1 [0021]

Claims

Bohrfutter mit einem an seinem rückwärtigen Ende eine Spindelaufnahme (3) aufweisenden Futterkörper (2), in dem Spannflächen aufweisende Spannbacken (6) in geneigt zur Futterachse (5) verlaufenden Führungskanälen (4) verschiebbar geführt sind, die zur Verstellung zwischen einer Offenstellung und einer Spannstellung über eine Außenverzahnung (7) mit dem Spanngewinde (8) eines am Futterkörper (2) drehbar geführten Gewinderinges (9) im Eingriff stehen, zu dessen Betätigung eine den Futterkörper (2) kapselnde Spannhülse (10) vorgesehen ist, sowie mit einer an dem rückwärtigen Ende angeordneten, Staubaustrittsöffnungen (14) aufweisenden Abschlussscheibe (12), dadurch gekennzeichnet, dass an den der Abschlussscheibe (12) zuweisenden Enden der Spannbacken (6) jeweils eine geneigt von der Außenverzahnung (7) nach vorn verlaufende Staubförderfläche (11) ausgebildet ist, und dass den Staubförderflächen (11) der Spannbacken (6) zum Herausfordern von Bohrstaub jeweils eine der Staubaustrittsöffnungen (14) zugeordnet ist.
Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Staubförderfläche (11) durch eine Planfläche (18) gebildet ist.
Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Staubförderfläche (11) durch eine Krümmfläche (13) gebildet ist.
Bohrfutter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Planfläche (18) oder die die Endpunkte der Krümmfläche (13) verbindende Sehne zu der Senkrechten der Futterachse (5) einen Winkel α aufweist, der einem Bereich von 2° bis 15° entstammt und besonders bevorzugt bei 5° liegt.
Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem rückwärtigen Ende der Spannbacken (6) auf der der Außenverzahnung (7) zugewandten Seite jeweils ein Staubförderstempel (15) zugeordnet ist.
Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Staubaustrittsöffnungen (14) in der Abschlussscheibe (12) radial oder axial angeordnet sind.
Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung eines Staubförderkanals (17) die Abschlussscheibe (12) in den den rückwärtigen Enden der Spannbacken (6) zugewandten Bereichen eine zu den Staubförderflächen (11) korrespondiere Kontur (16) aufweist.
Bohrfutter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussscheibe (12) auf der der Spindelaufnahme (3) abgewandten Seite im Bereich der Staubaustrittsöffnungen (14) fluchtend mit den Führungskanälen (4) orientierte Führungsflächen aufweist.