CH657297A5 - Reibahlenhalter. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reibahlenhalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei versetzten Achsen zwischen Arbeitsspindel und Reitstock oder Revolverkopf können geringe Differenzen durch eine Pendelreibahle ausgeglichen werden, die im Reitstock oder Revolverkopf nicht starr, sondern beweglich (pendelnd) eingespannt wird. Ein Stift verhindert die Mitnahme der Pendelreibahle durch das Werkstück. Diese Pendelreibahle ist durch diesen Stift schwenkbar an einem Einspannteil des Reibahlenhalters angelenkt, so dass die Längsachse der Pendelreibahle beim Arbeiten die Erzeugende eines Kegelmantels ist. (Pendelreibahle = Reibahle mit Pendelfutter). Eine solche Pendelreibahle kann aber nicht verwendet werden, wenn eine

Bohrung im Werkstück etwas schiefliegt, wobei aber das Mündungszentrum der Bohrung in der Achse der Arbeitsspindel und des Reitstocks oder Revolverkopf liegt. Wird eine solche etwas schief stehende Bohrung von Hand ausgerieben, 5 so wird die gedrehte Handreibahle einfach entsprechend schief gestellt. Um ein derartiges Arbeiten auf einer Werkzeugmaschine durchführen zu können, wurde ein Halter nach der US-PS 3 454 283 vorgeschlagen. Bei diesem Halter wird beim Vorschub oder Rückzug der Reibahle die axial eingelei-10 tete Kraft schräg auf den Pendelteil übertragen. Damit dieser Nachteil möglichst klein bleibt, müssen die Kraftübertragungsteile möglichst nahe beim Zentrum liegen. Dann tritt der Nachteil ein, dass der Innenraum z.B. nicht für den Konusschaft der Reibahle zur Verfügung steht.

i5 Es wird die Schaffung eines Reibahlenhalters bezweckt, bei dem durch die Kraft beim Vorschub oder Rückzug die Reibahlenstellung nicht beeinflusst wird.

Der erfindungsgemässe Reibahlenhalter ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.

20 In der Zeichnung ist in schematischer Darstellung die Wirkungsweise einer bekannten Pendelreibahle sowie die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Reibahlenhalters mit einer Maschinenreibahle sowie der erfindungsgemässe Reibahlenhalter im Detail dargestellt. Es zeigen:

25 Fig. 1 die Wirkungsweise einer bekannten Pendelreibahle, Fig. 2 die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Reibahlenhalters mit eingespannter Maschinenreibahle,

Fig. 3 ein Prinzipschaubild des erfindungsgemässen Reibahlenhalters, und 30 Fig. 4 der erfindungsgemässe Reibahlenhalter im Längsschnitt.

In Fig. 1 ist die Wirkungsweise der eingangs genannten Pendelreibahle prinzipiell dargestellt, wobei die Längsachse 1 der Pendelreibahle um den eingangs genannten Stift 2 pen-35 delt. Das Mündungszentrum 3 der Bohrung im Werkstück 4 liegt hierbei auf einer Kreisbahn, die in der Stirnfläche 5 des Werkstücks 4 liegt. Die Bohrungsachse 6 im Werkstück 4 erhält hierdurch eine vorbestimmte Neigung gegenüber der zentrischen Achse 7, hervorgerufen durch den Schwenkwinkel a. 40 Der im Werkstück 4 vorhandenen Bohrung wird somit beim Ausreiben eine durch das Pendeln der Pendelreibahle vorgegebene Neigung der Reibahle aufgezwungen, d.h. die Reibahle kann die Bohrung nicht in der vorgegebenen Richtung ausreiben, sondern überlagert der Bohrungsrichtung eine zu-45 sätzliche davon abweichende Reibahlenrichtung.

Mit dem erfindungsgemässen Reibahlenhalter soll der im Werkstück 4 vorhandenen Bohrung mit der Maschinenreibahle keine abweichende Richtung aufgezwängt werden, sondern die Maschinenreibahle soll sich genau in die Richtung so der vorgegebenen Bohrungsneigung einstellen können. Dies ist in Fig. 2 gezeigt. Die vom erfindungsgemässen Reibahlenhalter gehaltene Maschinenreibahle ist gemäss Fig. 2 um das Mündungszentrum 8 der Bohrung im Werkstück 4 um das Mass schwenkbar, wie es die jeweilige Achslage 9 der 55 Bohrung vorgibt. Je nach dieser Lage der Bohrungsachse 9 wird die Längsachse 10 der Maschinenreibahle geneigt. Im Reibahlenhalter 11 erfolgt hierdurch eine Verlagerung der Halterung von der Längsachse 12 eines Einspannteils seitlich zur Stelle 13.

60 Gemäss Fig. 3 dient der erfindungsgemässe Reibahlenhalter 11 zum Aufnehmen einer Maschinenreibahle 15 derart, dass eine schräge Halterung der Reibahle 15 gemäss Fig. 3 erreicht wird. Die Reibahle 15 pendelt hierbei aber nicht um einen hinteren Fixpunkt, wie die Stelle 2 in Fig. 1 ausserhalb 65 der auszureibenden Bohrung 16, sondern die Reibahle 15 pendelt um den vorderen Fixpunkt 8, der im Mündungszentrum der auszureibenden Bohrung 16 liegt. Letztere befindet sich im Werkstück 4, das eine Stirnfläche 5 aufweist. Die

3 657 297

Achse 9 der Bohrung 16 liegt also etwas geneigt zur Dreh- Translationsscheibe 41 liegt eine hintere Translationsscheibe achse 12. Die Maschinenreibahle 15 wird mit ihrer Längs- 44.

achse 10 in der gleichen Richtung wie die Bohrungsachse 9 ge- Die vordere Translationsscheibe 41 bildet zusammen mit halten. Die etwas schräge Bohrung 16 kann also durch die um ihren beiden ersten Zapfen 42 und darauf sitzenden Büchsen das gleiche Mass schräg gestellte Maschinenreibahle 15 ausge- 5 45 ein erstes Translationsorgan. Die hintere Translationsrieben werden, ohne dass am Werkstück 4 das Mündungszen- scheibe 44 weist zwei einander diametral gegenüberliegende trum 8 der Bohrung 16 verändert wird. Dies wird dadurch er- erste Ausnehmungen 46 auf, die sich radial erstrecken und im reicht, dass ein die Reibahle 15 haltender Pendelteil 21 mittels Beispiel als Langlöcher ausgebildet sind. In Fig. 4 ist nur eine zumindest einem Zentrierorgan 22 federelastisch zentriert ge- dieser beiden Ausnehmungen 46 dargestellt. Die hintere halten wird. Beim Einfahren der Reibahle 15 in die schräge 10 Translationsscheibe 44 ist weiterhin noch mit zwei ebenfalls Bohrung 16 wird die zentrierte Lage des Pendelteils 21 gemäss einander diametral gegenüberliegenden zweiten Ausnehmun-Fig. 3 federelastisch aufgehoben, und zwar durch die von der gen 47 versehen, die sich ebenfalls radial erstrecken und im schrägen Bohrung 16 auf die Reibahle 15 ausgeübten Kraft, Beispiel als Schlitze ausgebildet sind. In Fig. 4 ist ebenfalls so dass die Reibahle 15 die gleiche schräge Lage wie die nur eine dieser Ausnehmungen 47 dargestellt. In der Praxis schräge Bohrung 16 einnimmt. Die Verbindung der schrägge- 15 liegen die beiden Ausnehmungen 46 und 47 nicht in der gleisteilten Reibahle 15, die bei Drehung der Reibahle gegenüber chen Ebene wie in Fig. 4 dargestellt, sondern die radiale Er-dem die schräge Bohrung 16 aufweisenden Werkstück 4 eine Streckung der ersten Ausnehmungen 46 liegt rechtwinklig zur Pendelbewegung durchführt, mit einem nichtpendelnden Ein- radialen Erstreckung der zweiten Ausnehmungen 47, so wie spannteil 14 erfolgt über nebeneinanderliegende Scheiben 23, es vorher schon bei den Zapfen 19 und 42 erläutert worden ist. 24, die wischende Bewegungen gegeneinander zulassen. 20 Die hintere Translationsscheibe 44 bildet zusammen mit ihren Der in Fig. 4 im Längsschnitt und vergrössert dargestellte Ausnehmungen 46 und 47 sowie auf den Zapfen 19 sitzenden Reibahlenhalter 11 weist einen Einspannteil 14 auf, mit dem Büchsen 48 und den Zapfen 19 ein zweites Translationsorgan, der Reibahlenhalter z.B. im Revolverkopf einer Werkzeug- Wie bereits erwähnt, ist die vordere Translationsscheibe 41 maschine gehalten wird. An der vorderen Stirnfläche des Ein- drehfest mit dem Pendelteil 21 verbunden. Die hintere Transspannteils 14 ist ein Lagerring 17 mittels zwei einander diame- 25 lationsscheibe 44 ist über die Zapfen 19 drehfest mit dem Ein-tral gegenüberliegenden Passstiften 18 befestigt. Im Ein- spannteil 14 verbunden. Die beiden Translationsscheiben 41 spannteil 14 sitzen zwei einander diametral gegenüberliegende und 44 sind mittels der Zapfen 42 und Büchsen 45 miteinan-und parallel zueinander liegende zweite Zapfen 19, von denen der drehfest verbunden. Da die Ausnehmungen 46 und 47 in Fig. 4 nur einer dargestellt ist. In einem im Durchmesser aber als Langlöcher oder Schlitze ausgebildet sind, lassen die herabgesetzten Absatz 20 des Einspannteils 14 befinden sich 30 drehfesten Verbindungsstellen von hinterer Translations-mehrere, z.B. vier über den Umfang gleichmässig verteilt an- scheibe 44 mit dem Einspannteil 14 und von vorderer Transgeordnete Gewindebohrungen 25 und drei mit geringer Win- lationsscheibe 41 mit der hinteren Translationsscheibe 44 kelversetzung nebeneinanderliegende Gewindebohrungen 26. Querbewegungen zu, zum Erreichen von seitlichen Bewegun-Im hinteren Bereich ist der Einspannteil 14 mit einem Innen- gen beider Translationsscheiben 41,44 gegeneinander, wenn gewinde 27 und einer Bohrung 28 versehen. In der Bohrung 35 einmal der Pendelteil 21 nicht mehr gemäss Fig. 4 zentrisch 28 liegt eine Kugel 29, an der ein Druckkolben 30 anliegt, an zum Einspannteil 14 liegen sollte. Der Pendelteil 21 hat eine der sich eine Feder 31 mit einem Ende abstützt. Das andere Achse 49, und der Einspannteil 14 hat eine Achse 50. Federende wird an einem Gewindestift 32 abgestützt, der in Der Lagerring 17 weist mehrere, z.B. vier, über den Um-der Gewindebohrung 27 verstellbar sitzt. Mittels der Feder 31 fang gleichmässig verteilte Bohrungen 51 auf, in denen erste wird also die Kugel 29 in Fig. 4 nach rechts gedrückt, wobei 40 Zentrierorgane 52 sitzen. Jedes dieser ersten Zentrierorgane die Federspannung durch den Gewindestift 32 veränderlich 52 hat eine Büchse 53 und einen darin geführten Kolben 54. einstellbar ist. Zwischen Büchse 53 und Kolben 54 befindet sich eine Schrau-Im Innern des Einspannteils 14 befindet sich der gegen- bendruckfeder 55. Der Kolben 54 stützt sich an einer Stufe 56 über dem Einspannteil quer beweglich gelagerte Pendelteil 21, des Lagerrings 17 ab, und die Büchse 53 stützt sich mit einer der am vorderen Ende eine Spannpatrone 33 und eine Spann- 4s etwas balligen Stirnfläche an einer Mantelfläche des Pendelmutter 34 trägt. Der in Fig. 4 rechts liegende vordere Bereich teils 21 ab. Die über den Umfang verteilt angeordneten Zen-des Pendelteils 21 dient also zur Aufnahme der in Fig. 3 ge- trierorgane 52 halten den Pendelteil 21 in der in Fig. 4 gezeigzeigten Maschinenreibahle 15. Die hintere Stirnfläche des ten zentrischen Lage, wobei die Achse 49 des Pendelteils 21 in Pendelteils 21 ist mit einer schalenförmigen Vertiefung 35 ver- der Achse 50 des Einspannteils 14 liegt. Die Federn 55 sind sehen, die als Sitz für die Kugel 29 dient. Auf dem Pendelteil 50 hierbei vorgespannt. Diese Vorspannung kann mittels eines 21 sitzt ein z.B. als Kugellager ausgebildetes Pendel-Wälzla- Stellrings 57 verändert werden.

ger 36, dessen äusserer Lagerring 68 über Kugelringscheiben Der Stellring 57 sitzt drehbar auf dem Absatz 20 des Ein-37, Druckscheiben 38 und Seeger-Sicherungsringe 39 am Ein- spannteils 14. Die axiale Halterung des Stellrings 57 am Einspannteil 14 axial abgestützt ist. Der innere Lagerring 67 ist spannteil 14 erfolgt über Führungsschrauben 58, die in den axial am Pendelteil 21 abgestützt. Hierdurch wird also die 55 erwähnten Gewindebohrungen 25 sitzen. Das Einsetzen der axiale Lage des Pendelteils 21 innerhalb des Einspannteils 14 Führungsschrauben 58 in ihre Bohrlöcher 25 erfolgt über eine bestimmt. Auf einem mit Abflachungen versehenen Absatz 40 radiale Bohrung 59 im Stellring 57. Der Kopf der Führungs-des Pendel teils 21 sitzt drehfest eine vordere Translations- schraube 58 hat also einen etwas geringeren Durchmesser als scheibe 41, die zwei einander diametral gegenüberliegende die Bohrung 59. Die Führungsschrauben 58 liegen mit ihrem und parallel zueinander liegende erste Zapfen 42 trägt, wobei 60 Kopf in einer ringförmigen Führungsnut 60 des Stellrings 57. in Fig. 1 nur ein Zapfen dargestellt ist. Beim Einspann teil 14 In die Bohrung 59 ist eine Stellschraube 61 einsetzbar, die in ist auch nur einer der beiden einander diametral gegenüberlie- eines der eingangs erwähnten drei Gewindelöcher 26 einge-genden zweiten Zapfen 19 dargestellt. In Fig. 4 sind die Zap- schraubt werden kann. Bei entfernter Stellschraube 61 ist der fen 19 und 42 in der gleichen Ebene liegend dargestellt; in der Stellring 57 in drei Stellungen verdrehbar. Der Stellring 57 Praxis liegen die beiden Zapfen 19 in einer Ebene und die bei- 65 weist für jeden Kolben 54 drei über den Umfang nebeneinan-den Zapfen 42 in einer hierzu rechtwinklig liegenden Ebene. derliegende Stufen 56,62 und 63 auf. Diese drei Stufen haben Die vordere Translationsscheibe 41 wird mittels einer Mutter also unterschiedliche radiale Halbmesser. In Fig. 4 sind die 43 axial auf dem Pendelteil 21 gehalten. Neben der vorderen beiden Stufen 62 und 63 mit den zugeordneten Zentrierorga-

657 297

nen 52 strichpunktiert dargestellt. Je nach der verdrehten Stellung des Stellrings 57 bezüglich des Einspannteils 14 kommt eine der Stufen 56,62 oder 63 zum Anliegen am Kolben 54, wodurch die Vorspannung der Feder 55 veränderlich eingestellt wird. Mit diesen drei Stufen 56,62 und 63 wird also das gleiche bewirkt, wie mit dem Gewindestift 32; es wird die Vorspannung der Federn 55 und 31 der Zentrierorgane veränderlich eingestellt.

Im vorderen Bereich des Pendelteils 21 sitzt auf einer Mantelfläche abdichtend eine Dichtungsscheibe 64. Als vorderer stirnseitiger Abschluss dient eine Scheibe 65, die von mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Schrauben 66 am Stellring 57 gehalten wird.

Der Pendelteil 21 mit den daraufsitzenden Bauteilen 33, 34,36,41-48 wird durch die ersten und zweiten Zentrierorgane 52 und 22 in der in Fig. 4 gezeigten zentrischen Lage gegenüber dem Einspannteil 14 mit den daran befestigten Bauteilen 17,19,29,57 und 65 gehalten. Der Pendelteil 21 mit seinen daran befestigten, vorerwähnten Bauteilen ist aber gegen die Kraft der Federn 55 und 31 der Zentrierorgane 52 und 22 gegenüber dem Einspannteil 14 und seinem damit verbundenen, vorerwähnten Bauteilen querbeweglich, so dass dann die Längsachse 49 nicht mehr ausgerichtet zur Längsachse 50 des Einspannteils 14 liegt. Die Bauteile 28-32 bilden also das in Fig. 3 schematisch angedeutete zweite Zentrierorgan 22. Die Federn 55 der ersten Zentrierorgane 52 erstrecken sich radial im Reibahlenhalter, und die Feder 31 des zweiten Zentrierorgans 22 erstreckt sich axial.

Beim Arbeiten mit dem Reibahlenhalter kann der Einspannteil 14 im Reitstock, Revolverkopf oder einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine eingespannt werden, d.h. der Einspannteil 14 kann stillstehen oder angetrieben werden. Je nachdem wird das in Fig. 3 angedeutete Werkstück angetrieben oder steht still. Das Werkstück 4 weist eine etwas

4

schrägstehende Bohrung 16 auf, die mit der Reibahle 15 ausgerieben werden soll. Je nach der Einstellung der Vorspannung der Federn 55 und 31 der Zentrierorgane gemäss Fig. 4 kann die Kraft verändert werden, die an der Reibahlenspitze 5 von der Wandung der Bohrung 16 aufgewandt werden muss, um den Pendelteil 21 mit seinen daran befestigten Bauteilen gegenüber dem Einspannteil 14 so schräg zu stellen, dass die Reibahle 15 gemäss Fig. 3 die gleiche schräge Lage 10 einnimmt wie die schräge Bohung 16. Bei schräggestelltem Pen-io delteil 21 gelangt in Fig. 4 der Sitz 35 aus der in Fig. 4 gezeigten zentrischen Lage bezüglich der Kugel 29, z.B. in die Stellung nach Fig. 3. Wenn das Werkstück 4 stillsteht, dreht sich bei angetriebenem Einspannteil 14 gemäss Fig. 3 die Reibahle 15 um die Achse 10; das ist dann also die Drehachse der Reib-15 ahle 15 und des Pendelteils 21, der bei der Drehung keine pendelnde Bewegung durchführt, sondern schräggestellt zum stillstehenden Werkstück 4 um die Achse 10 dreht. Hierbei führen die beiden Translationsscheiben 23 und 24 bei jeder Drehung des Einspannteils 14 und des Pendelteils 21 seitliche 20 Bewegungen gegeneinander aus. Die auf dem Pendelteil 21 sitzende vordere Translationsscheibe 24 wird vom Emspannteil 14 zur Drehung angetrieben, wobei die hintere Translationsscheibe 23 seitliche Bewegungen gegenüber der vorderen Translationsscheibe 24 durchführt. Dreht sich beim Reibvor-25 gang das Werkstück 4, so führt bei jeder Werkstückdrehung die Reibahle 15 mit Pendelteil 21 eine Pendelbewegung um das Mündungszentrum 8 in Fig. 3 durch. Die auf einer Kreisbahn bewegte vordere Translationsscheibe 24 führt seitliche Bewegungen gegenüber der hinteren Translationsscheibe 23 3o durch.

Anstelle der in Fig. 4, rechts, gezeigten Stufen 56,62 und 63 können auch stufenlose Auffahrrampen für die Kolben 54 vorhanden sein, so dass eine stufenlose Veränderung der Vorspannung der Federn 55 erreicht wird.

C

2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

657 297 PATENTANSPRÜCHE

1. Reibahlenhalter, der dazu bestimmt ist, eine Maschinenreibahle (15) aufzunehmen, mit einem gegenüber einem Einspannteil (14) quer beweglich gelagerten Pendelteil (21), dessen vorderer Bereich (33,34) zur Aufnahme der Reibahle dient, wobei der Einspannteil (14) dazu bestimmt ist im Reitstock, Revolverkopf oder einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine eingespannt zu werden, mit am Pendelteil (21) angreifenden, federbelasteten Zentrierorganen (52,22) zum elastischen Halten der Achse (49) des Pendelteils (21) in der Achse (50) des Einspannteils (14), und mit am hinteren Bereich des Pendelteils vorhandenen ersten und zweiten Translationsorganen (41,42,45 bzw. 44,47,47,48) zur Erzielung von seitlichen Bewegungen des hinteren Bereiches des Pendelteils (21) gegenüber dem Einspannteil (14), dadurch gekennzeichnet, dass das erste Translationsorgan (41,42,45) eine vordere Translationsscheibe (41) umfasst, die drehfest mit dem Pendelteil (21) verbunden ist, dass das zweite Translationsorgan (44,46-48) eine hintere Translationsscheibe (44) umfasst, die drehfest mit dem Einspannteil (14) verbunden ist, dass die vordere und hintere Translationsscheibe (41 bzw. 44) miteinander drehfest in Verbindung stehen, dass die drehfesten Verbindungsstellen (47,48,19 bzw. 42,45,46) von hinterer Translationsscheibe (44) mit dem Einspannteil (14) und von vorderer Translationsscheibe (41) mit der hinteren Translationsscheibe (44) Querbewegungen beider Translationsscheiben (41,44) gegeneinander zulassen, und dass zur axialen Lagerung des Pendelteils (21) gegenüber dem Einspannteil (14) ein Pendel-Wälzlager (36) vorhanden ist, wobei der radial äussere Wälzlagerring (68) am Einspannteil (14) und der radial innere Wälzlagerring (67) am Pendelteil (21) axial abgestützt sind.

2. Halter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Translationsscheibe (41) zwei einander diametral gegenüberliegende und parallel zueinander liegende erste Zapfen (42) trägt, die zur drehfesten Abstützung in sich radial erstreckende erste Ausnehmungen (46) der hinteren Translationsscheibe (44) ragen, dass der Einspannteil (14) zwei einander diametral gegenüberliegende und parallel zueinander liegende zweite Zapfen (19) trägt, die zur drehfesten Abstützung in sich radial erstreckende zweite Ausnehmungen (47) der hinteren Translationsscheibe (44) ragen, wobei die radiale Er-streckung der ersten Ausnehmungen (46) rechtwinklig zur radialen Erstreckung der zweiten Ausnehmungen (47) liegen, wobei diese ersten und zweiten Ausnehmungen (46 bzw. 47) als Langlöcher oder Schlitze ausgebildet, ein gegenseitiges Querverschieben der vorderen und hinteren Translationsscheibe (41,44) erlauben.

3. Halter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Zapfen (42,19) mittels Büchsen (45 bzw. 48) in den ersten und zweiten Ausnehmungen (46,47) liegen.