DE1908412A1 - Auf Drehmomente ansprechende Ausloeseeinrichtung - Google Patents

Description

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1801412

Dipl.-lng. Egon Prlni Dr. Gertrud Haueer ..υυυ,ΛΙΙΛ,Ε Jl.Jl^rtflES, Ine. Mettfrl«ft«EMt. _{ane M&} ·_{Γ pia2a} Patentanwalt·

friMUn4«, : B u;f t a Ι_ί;α , tiqwaoyK^/ V.St.A.

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Unser Zeichen: ιί

Aul' DrelHiiur.ente anspreciieml-G- Auslüsaeinrichtung.

Die Erliuflunii lietrii'ft auf ürelii;;omento anspreehendo Aiis-r lüseeinrichtuiiiien and bezieht sieh insbesondere auf eine Uberiastschutzausiüseeinriehtuny für Kupplungen mit Spreize lenient en.

In zahlreichen Vorrichtungen, i'ur die an-iietriebene zeughalter repräsentaLiv aind,. kann ein ii.bermäß,dg. groiJea iirehnioment wälirend des üetriebes zum üreehen oder Beschädigen eines Werkzeuges, des Malters, des Werketiiokes und zum Ausfall oder zur Beschädigung der Antriebsmaschine führen. 'Beispielsweise kann bei einem Bohrer, wie einem Gewindebohrer, irgendeine Veränderung tier Bedingungen zu einer uberinUUig großen Ürehniomentenbelastung führen, wie beispielsweise das Erreichen des unteren Endes einer Gewindebohruiig, ein Sitnrapfer Bohrer, da_:s r-'ehlen von Schmiermittel,eine harte Stelle im Werkatüok und dergleichen.

Es ist demzufolge ein wesentliches. Ziel der Erfindung, liftua. und verbesserte Einrichtungen zur Entlastung von Drehgerät en von l)rehm,omenteRiiberlas.t.ungen ?u schaf fen.

_6AD original

weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine neue !nut ^{f c} verbesserte, auf Drehmomente ansprechende Auslöseeinrichtung für Kupplungen mit Sρreizelementen zu sohaffsn.

Ferner 1st es Ziel der Erfindung, eine neue und verbesserte, automatische, auf Drehmomente ansprechende Kupplungsaueruokungseinriohtung zu schaffen. ^;

Ferner ist es Ziel der Erfindung, eine neue und yerbeis'-serte, einste 11 barer ,auf 'Drehmomente ansprechende Aüalöseeinriohtung, insbesondere fUr Kupplungen mit Spreiz elementen zu schaffen« .

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile dar Erfindung können der folgenden Beschreibung entnommen werden, in der unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeiohnung ein Auaführungsbeispiel beschrieben wird. Et zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einefieilweise geeoMaitteaes Sotationegerätee, beispialsweiae eines aß*·trlebenen Werkzeughalter· und inabesondere ein·«' '"' Bohrfutters, welohes erfindungsgeB^ aufgebaat '

Fig« 2 tine Sohnittaneioht,genommen längs der Linie- *

'■'. ΣΙ-ΙΙ 4er Fig_t 1, ^: ■' '"' " , " - ^ -i ----Fig. 3 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, genoeeea

längs der Linie III-III der Fig. 1 - und ' " "■■;'■ "-■/. '■■■;■ ^:* ^: "'" "■'- *-■■ Fig. 4 eine perspektivische Teilansioht des Werkzeugfutterendes des in Fig. 1 dargestellten Halters^"⁷ wobei die Anordnung von Einrichtungen zur Einstellung der Brehmömehtenempfindiichkeit der" —: Auslöseeinriohtung dargestellt tat. ' ''■·". ■'-' ■'■'■

BAD ORIGINAL

Es ist ein Werkzeughalter dargestellt, der einen ersten Abschnitt 5 aufweist, welcher mit einem Schaft 7 versehen ist und einen zweiten Abschnitt 8, der einen. Wer.kzeUgaufnahme satz 9 hat, in dein eine Werkzeugfassung 10 angeordnet ist, die eich nach außen hin öffnet und die eine Werkzeughai terungsrautter 11 trägt. Die Abschnitte 5 und 8 sind relativ drehbar zueinander zusammengebaut, wobei der Ansät« 9 einen langgestreckten, zylindrischen Bauteil aufweist, , der sich konzentrisch in einen hohlen, im wesentlichen kappenförmigen Kopf 12 am Schaft 7 hinein erstreckt.

Obwohl sich die Abschnitte 5 und 8 %m betrieb gemeinsam drehen müssen, sind sie, relativ zueinander drehbar, an axial im Abstand voneinander angeordneten Antifriktionslagern 13 und- 14 gelagert« Ee ist eine auslösbare Kupplung 15 vorgesehen, durch die es möglich ist, die beiden Ab-Bohnltt· im ^ü«tri»b gemeinsam zu drehen. Zu diesea Eweok wollt der Abschnitt S am Aneat* 9 innerhalb des Kopfes diametral gegenüberliegende Eollen 17 auf, die in entspre«- chende Längssehlitae 18 in einer Hülse 19 eingreifen_s wobei der Ansatz innerhalb dieser Hülse 19 sitztund wobei am inneren Endabschnitt der Hülse mittel· Schrauben 20 ein im allgemeinen L-ftirmiger Flansch 21 befestigt ist, der einen Sitz für die innere Lauffläche des Lagers 13 bildet, und die äußere Lauffläche dieses Lagere ist an der inneren Wandung des hohlen Kopfes 12 montiert.

Die' Montage des Lagers 14 und der Kupplung 15 erfolgt mittels eines ringförmigen, lösbaren Bauteiles 22, der in gleitbarem Eingriff um die Hülse 19 herum angeordnet ist und eine innere ringförmige Endfläche 23 aufweist, die sich im Reibungsgleitkupplungseingriff mit einer ringförmigen GleitkuppluBgsendoberflache 24 am Flansoh 21

befindet. 909843/Q247 - '

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befindet-· Am anderen Ende liegt der bauteil 22 gegen den inneren Laufring des Lagers 14 an. Der äußere Laufring liegt gegen eine lialtemutter 25 an, die in das äußere Ende des Kopfes 12 eingeschraubt ist. Es sei bemerkt, daß es durch diesen Aufbau möglich ist, daß die Abschnitte 5 und 8 sieh relativ zueinander drehen können. ^;

Normalerweise wird der ringförmige Kupplungsteil 22 mit einem einstellbaren Druck ge^en den Flansch 21 durch die Federscheiben 27 gedrückt. Diese Federn werden als ^Ifüellville^l1-Federn bezeichnet. Ein Druok gegen das äußere Ende des Kupplungsgliedes unter einer vorbestimmten Druckbelastung erfolgt mittels einer üingmutter 28, die auf den äußeren Endabschnitt der Hülse 19 aufgeschraubt ist. ;

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kupplung iß zwei Sätze von Spreizkörpern oder Keilen 29 und 30 auf, die miteinander alternieren und die im gleichförmigen Umfangsabstahd im rtingraum angeordnet sind, der zu diesem Zweck durch radial einander gegenüberliegende Teile der Abschnitte 5 und 8 gebildet wird, und zwar durch die innere Wandung des Kopfes 12 uiid den ringförmigen Kupplungsbauteil 22. Jedes der Spreizelemente 29 und30 weist eine radial innere Schwenkbasiskante 31 auf, die frei verschwenkbar in eine komplementäre Fassung 32 im Kingkupplungsabschnitt eingreift, der durch den Kupplungsbauteil 22 gebildet wird. An den anderen Enden weisen die Spreizelemente 29 Einwegkupijlungs flachen 33 und die Spreizelenente 30 in entgegengesetzter Äiclvtuiig wirksame Kupplungsflächen 34 auf. Diese Kupplungsflächen 33 und 34 können sich gegen den gegenüberliegenden ringförmigen

Bereioh

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, ff -

gereich derWandiuiig des Kopfes 12 an leger*, flächen 33. können sieh in einer ürelirlchtung,, in de*⁵ die Kupplungsflächen 34 automatisch ausgerückt sind, kuppelnd anlegen und die kupplungsflachen 34 konneii ai§h in der eiitgegeiigesttzten DrehriGhtung, in der die Kupplungs-* flächen 33 automatisch ausgekuppelt sind, kuppelnd gen, wie es durch die entapreehendeη Krümmungen der K lungsfläohen 33 und 34 bestimmt wird,, Kprmälerwei.ae werden die SpreJLzelemente 29t und 30 in die Kupplungaan;la£e gegen die Wandung des Kopfes iü durch eineRingbandfeder35 gen drückt, die sich durch Schlitze. 37 hindurch erstreckt! die in den Spreizelementen ausgebildet sind_? IJureh diese Anordnung kann eine Drehung des Schaftes in jeder Richtung eine Mitdrehung des Werkzeughai te ans atz e.g 9 in de,r gleichen Kichtung durch die Kupplung 15 bewirken. Bei einer Drehung des Kopfes 12 in Hieiitung des Ührzeigerdrehsinns_ bewirken die ,Spreizelemente 29 eine Kupplung., Bei einer Drehung entgegengesetzt zum ührzeigerdrehsinn sind die Spreizelemente 30 eingerückt. Falls g-ewtin,soht_t .kann dtir.

Schaft 7 festgehalten werden» und ein WerkstÜpk kann gedreht werden oder sowohl der Schaft 7 als auQh das. Werkstück können.relativ gedreht werden, unabhängig davon, welcher,Betrieb durchgeführt wird, werden die beiden Abschnitte 5 und 8 des Werkzeughaltera miteiiiftnder durph die Kupplung 15 gekuppelt, damit sieh diese gemeinsam drehen kennen..

gemäß der Erfindung,sind Einrichtungen Yorgesehen! um die Kupplung· 15 au^omQ.tisc.h auf das Brehmoment anapreehenci _; bei einer^tiberla&tung ftUfZEurtieken*^Für diesen 2^?§e|i if§iat. der Planach %% einen Kupplungsausl^e&iiaatz: jedem Faar von Spreüftlementen 2a und 30 auf_t

^v ■:. iC:\i*ziiz-~.

BAD ORIGINAL

Ansratz 38 neben den unteren Knuten der 33 und 34 liegt. Eier Aufbau und die An9rdnung iesr f ist derart, da& die Spreizelemeiite iiorffla^er^eis können, ohne dabei,durch die Ansätze 38^gesteht Wenn jedoch, zwischen den Abschnitten 5 und 8- stiejit ein Drehmoment, entwickelt, weiches: größer ist als e>in.

stimnter Kfaxiinalwert, so wird die auf_; DrehmpmeaA^.

chenda Auslöseeinrichtung wirksam, weil· hülse 22 sich normalerweisemit dem liopf. 12 durcsii^ ilia ., _; Kuiiplung dreht^ und, di» Kupplungsfläqhen 23 und 24 können jedoch''bei\-ein.Q:r\^xeUiso|Dent0ßU^:.erla3tü0g'*gX&lt_;&Ptt und.

dadurch ist eine! relative·. Wipfeg^Y.^r^qbJLehung/X'wiscfee.B-., ._; der Kupplüngahiilse 22 und; tieiit Uhrigän !Teil des Absclmitie» möglich. Dies führt da^u^ ctaii sieh die AusijLöseaiisätze!s ,38:

geigen die; Spreizelemente bewegen _t di esse s chaltett uncl _

auarüoken. Dadurch ist $β· täöllieh^j daß der Abschnitt $ .

ader 8 sich frei relativ zum anderen Abgchnitit drelit, bis dieι Dr^hmomentettüberla&tung korrigiert

lei der Ausrückung od^r Aus lösung der SpjreizelQmetite, 'die Ansätze* 3t gegen;die Seiten dev

, und zwar diqlili bei oder an der Stelle_t an der die lupplungieiidfIäoheft der SpfeizeleBent· aue-r laufen. Bie Angätze 38 haften entsprechende Schw|>Icantiiöi 39, die normalerweise dicht bei den Kupp 1 ungsflachenkanten der entsprechenden Seiten der Spreizelemente 29 liegen. An den anderen Enden haben die Ansätze 3S ähn> liehe Sohubkahten 40, die n^rmalerweiae diolit Stelle liegen, an der die iCttppiungsillqnen^ der elemente 3Ö auslaufen. Obwohl die Schubkanten 39 unä, normalerweise die gegenüberliegenden Spreiize,Zemente be« rühren können» Itann ein fe^lrnfer Spjil^ vargeifhen «ein* und zwar abnängig vom Grad der fe0yQrz«j|t€»n Auslö··« empfindlichkeit. .

. Nachdem

Nachdem eine Auskupplung durch die Ansätze 38;stattgefunden hat, stellt eine Umkehr des Antriebes, wio beispielsweise bei einem Bohrer eine Umkehr, um den Bohrer aus der Bohrung im Werkzeug naoh einer Überlastung-herauszuziehen, die Kupplung wieder ein, dart it die Teile der Vorrichtung sich wieder gemeinsam drehen, \fenn der An- trieb umgekehrt ist, so führt ein anfänglicher Widerstand des Werkzeuges gegen diese Umkehrung und die Torsionselastizität der Teile der Vorrichtung zu einer geringen umgekehrten Verschiebung an den Gleitkupplungsoberflachen -w 23 und 24, so daß eine äückste11Winkelbewegung des Flansches 21 relativ zum Kupplungsglied 22 stattfindet, wo-

durch die Auslöseansätze 38 aus ihrer Ausiüsestellung zurückgezogen werden, so dal) die ausgelösten ^reizelemente durch die Feder 35 zurückgestellt werden, damit sie beim nächsten Arbeitsgang wieder kuppeln können.

Wegen der einstellbaren Pedervorspannung des Gleitkupp— lungsbauteilea 22 durch uie Bingfedern 27 mittels der Hattern 28 kann in einfacher Weise einvorbestimmter Drehmoment ensicherheitswert eingestellt werden. Bei einem Werkzeughalter, wie beispielsweise bei einem Bohrfutter, mk ist es wünschenswert, die Drehmomentengrenze für verschiedene Werkzeuggrößen einstellen zu können. Um eine derartige Einstellung durchzuführen, sind sichtbare Marken vorgesehen, wobei diese Marken bier eine Anzeigemarke 41 (Fig. 4) aufweisen, und zwar an einem freiliegenden Teil des Ansatzes 9, und es sind entsprechende Anzeigemarken an der benachbarten freiliegenden Endfläche der Mutter vorgesehen. Verschiedene Skalenmarken 42 sind bei einem Bohrer vorzugsweise durch die Größe des Bohrers gekennzeichnet, für die diese Einstellung zweckmäßig ist, wobei^

diese

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diese Einstellung dadurch erreicht wird, daß irgendeine Skalenmarke in die fluchtende Lage mit der Anzeigemarke gebracht wird. Dadurch kann der beste Drehmomentengrenzwert für jede WerkzeuggröDe eingestellt werden.

PatentaneprUohe

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Vorrichtung mit einem ersten und einem zweiten Abschnitt, die konzentrisch und relativ zueinander drehbar zusammengebaut sind, die sich jedoch im Betrieb gemeinsam drehen müssen, wobei ringförmige, gegenüberliegende, radial weisende Fläohen dieser Abschnitte im Abstand voneinander angeordnet sind, gekennzeichnet durch in Umfangsriohtung, im Abstand voneinander angeordnete Einwejjkupplungsspreizelemente, die wirksam sind, um eine gemeinsame Drehung dieser Teile bei einer Drehbewegung «ines dieser teile zu erzeugen und eine auf Drehmomente ansprechende Einrichtung, um diese Spreizelemente austuriioken.

   2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Drehmomente ansprechende Einrichtung Ausrückteile aufweist, die vom anderen der Abschnitte getragen werden·

   3. Vorrichtung naoh Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dafi die Bingoberflaohe des besagten einen Teiles ein· »ylindrisohe Oberfläche aufweist, daß die ringförmige Oberfläche des besagten anderen Teiles sich auf einem Ringbauteil befindet, daß der Hingbauteil die Spreizelemente schwenkbar trägt, daß die Spreizelemente eine Kupplungeanlage gegen die zylindrische Oberfläche einnehmen können, daß der Kingbauteil relativ drehbar am anderen Abschnitt montiert ist, daß die auf Drehmomente anspreohendenEinrichtungen eine Gleit- oder Rutschverbindung aufweisen, die normalerweise den Ringbauteil und den anderen Abschnitt gemeinsam dreht, wobei diese Rutschverbindung

   bei

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   - ίο -

   bei einem vorbestimmten Drehmoment läsbar ist und wobei Auslöseansätze vom anderen Abschnitt getragen werden und sich fest mit diesem drehen.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Drehmomente ansprechendenEinrichtungen eine durch ein Drehmoment lösbare Gleit- oder Rutschkupplung aufweisen.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Einrichtungen, um die Drehmomentenempfindlichkeit dieser Gleitkupplung einzustellen.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Drehmomente ansprechenden Einrichtungen Schaltvorriohtungen für Spreizkupplungselemente aufweisen.

   7. Vorrichtung naob Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial weitende Fläche des anderen Abschnitte· einen Bauteil aufweist, der relativ drehbar zum anderen der Abschnitt* Montiert lit, daß eine Rutschkupplung In einstellbarer Weise diesen Bauteil mit den anderen der Teile drehbar verbindet, wobei dies* Rutschkupplung bei einem vorbestimmten Drehmoment an diesen Abschnitten lösbar ist, wobei Spreizelemente-Schalteinriohtungen sich dauernd mit dem anderen der Absohnitte drehen und bei einer Toreionsverschiebung der Absohnitte wirksam werden, Os?-- auftritt, wenn die Rutschkupplung durch ein Drehmoment gelöst wird.

   8· Vorrichtung nach Anspruoh 1, gekennzeichnet durch zwei Sätze von alternierenden, in entgegengesetzten Richtungen wirksamen Kupplungaspreizelementen» die paarweise zwischen den radial gegenüberliegenden Oberflächen angeordnet

   sind, 909843/0247

   sind, wobei die uuf Drehmomente ansprechenden Einrichtungen wirksam sind, um einen der Spreizelenente-Sütze bei der Drehung in einer Hichtuug auszurücken und ferner wirksam sind, üb den anderen Spreizelement-Satz bei der Drehung in der entgegengesetzten Richtung auszurücken.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dai» die auf Drehmomente ansprechenden Einrichtungen Auslöseansätze aufweisen» die zwischen Spreizeleraentenpaaren angeordnet sind, wobei diese Ansätze Druckoberflächen aufweisen, die den Kupplungsoberflächen der Spreizelemente gegenüberliegen.

   10.!Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Werkzeughalter, der einen Schaft aufweist, welcher einen hohlen Kopf hat, in dem eine der Oberflüchen angeordnet ist, die eine zylindrische Oberfläche ist, wobei der zweite Abschnitt einen Werkzeughalterungeansatz aufweist und wobei Antifriktimslager vorgesehen sind, die den zweiten Abschnitt drehbar innerhalb des Kopfes halten und wobei ein ringförmiger Bauteil relativ drehbar an dem zweiten Abschnitt angeordnet ist und die radial weisende Oberfläche trägt, wobei die Spreizelemente schwenkbar an dem besagten Bauteil montiert sind und Kupplungsoberflächen haben, die mit der zylindrischen Oberfläche in Eingriff gelangen können und wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die normalerweise die Spreizelemente vorspannen, damit diese in Kupplungseingriff mit der zylindrischen Oberfläohe gelangen und wobei eine durch ein Drehmoment lösbare Kupplung vorgesehen ist, die normalerweise den besagten Bauteil mit dem zweiten Abschnitt verbindet und wobei Schaltansätze fest vom zweiten Abschnitt getragen werden und bei einer relativen Verdrehung der Abschnitte

   tätig 909843/0247

   tätig werden, um üie Spreizeleiueiita aus dein Kupplungseingriff mit der zylindrischen Oberfläche herauszubringen.

   ü· Vorrichtung nach Anspruch ID, gekennzeichnet durch einstellbare Vorspannungseinriefttungeη, dieA'on dem zweiten Abschnitt getragen werden, um eine vorbestiinmte ürehmoinenteneinplindlichiceit der Kupplung einzustellen.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Anzeigeeinriohfcungen, um die verschiedenen Drehmomenteins tellungen der Vorspannungseinriciitungen anzuzeigen.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Kupplung ein· Gleit- oder Rutschkupplung ist, wobei der besagte Bauteil eine Kupplungsoberfläche aufweist, und wobei ein Flanschbauteil fest vom zweiten Abschnitt getragen wird und eine Gleitoberfläche aufweist, die in Glfci ^lage gegen die besagte Oberfläche anliegt und wobei die Schaltansätze integral mit diesem Flansch ausgebildet

   14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch und der besagte Bauteil Lagerhalterungen für den zweiten Abschnitt bilden.

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