DE202006002092U1

DE202006002092U1 - Halterung für Gewindebohrer oder Schneideisen

Info

Publication number: DE202006002092U1
Application number: DE200620002092
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-02-07
Filing date: 2006-02-07
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2016-02-08

Abstract

Halterung für Gewindebohrer oder Schneideisen zum Einsatz in Werkzeugmaschinen, umfassend einen Halter (2) und eine in selbigem (2) axial beweglich und drehfest angeordnete Werkzeugaufnahme (1), wobei zwischen der Werkzeugaufnahme (1) und dem Halter (2) wenigstens ein auf Druck und wenigstens ein auf Zug axial reagierendes Ausgleichselement vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
• zwischen der Werkzeugaufnahme (1) und dem Halter (2) eine Federnutverbindung (18, 19) vorgesehen ist,
• die Werkzeugaufnahme (1) im Halter (2) auswechselbar angeordnet ist, und
• die Länge (L1 bzw. L2) jedes Ausgleichselementes in unbelastetem Zustand variabel einstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterung für Gewindebohrer oder Schneideisen zum Einsatz in Werkzeugmaschinen, umfassend einen Halter und eine Werkzeugaufnahme, die mittels eines Ausgleichselementes axial beweglich in dem Halter für die Werkzeugaufnahme gehalten ist.
Bekannt sind Werkzeugaufnahmen, die in axialer Richtung auf Zug- und Druckbeanspruchung innerhalb vorgegebener Toleranzen eine Ausgleichsbewegung vollziehen können. So ist aus der DE 197 25 950 ein Gewindeschneidfutter mit einer in einem Futterschaft gehaltenen Spannzange für einen Gewindebohrer bekannt, wobei der Spannzange und dem Futterschaft ein Spannzangenaufnahmeteil zwischengeordnet ist, das in Drehrichtung spielfrei im Futterschaft gehaltert ist und in axialer Richtung in Zug- und Druckrichtung ein geringes, über Elastomer-Verbindungen abgefedertes Spiel aufweist.
In der DE 31 05 248 A1 wird ein Halter für einen Gewindebohrer beschrieben, dessen zylindrischer Schaft axial beweglich und drehfest innerhalb einer rohrförmigen Buchse eines Gehäuses mittels Keilen verkeilt ist, die in rollenden und mit ergänzenden, sich axial erstreckenden v-förmigen Nuten im Schaft und in Antriebsblöcken im Eingriff stehen, die in sich axial erstreckenden Schlitzen der Buchse angeordnet sind, und die mit einem Haltering in Eingriff stehen, der die Antriebsblöcke und Keile koaxial zum Schaft anordnet, um eine gleichmäßige Verteilung der Drehmomente zu erreichen, und um unter Hochdruck einen gleitenden Kontakt des Schaftes mit der Buchse unter Drehmomentlast während einer relativen axialen Bewegung des Gehäuses und des Werkzeughalters zu vermeiden. Der Schaft ist außerdem durch zwei Spiralfedern mit der Buchse verbunden, von denen beide federnd eine relative axiale Bewegung in einer Richtung ausüben.
In der DE 30 22 755 wird weiterhin eine Gewindeschneidvorrichtung mit einem antreibenden Teil und einem angetriebenen Teil nebst Drehmoment übertragenden Gliedern zwischen diesen Teilen beschrieben, die eine axiale Verschiebung der Teile zueinander gestatten. Zwischen diesen Teilen sind Federglieder angebracht, von denen eines bei Verschiebung der Teile voneinander und ein anderes bei Verschiebung in entgegen gesetzter Richtung gespannt wird.
Zwischen den Federgliedern befindliche Elemente sind zur Abgleichung der Bewegungsfreiheit der Teile von und zu einander von einer durch die Anspannung der Federglieder bedingten Ausgangslage vorgesehen und zur Betätigung der zwischen den Federgliedern angebrachten Elemente Druckglieder, um unabhängig von der im voraus eingestellten Lage der Teile zueinander den Widerstand gegen eine axiale Bewegungsveränderung der Teile zueinander zu erhöhen. Diese Lösung stellt eine sehr aufwendige Konstruktion dar.
Zudem ist aus der DE 33 16 225 A1 ein Gewindebohrfutter mit über eine radiale Kupplung einstellbare Drehmomentbegrenzung und axial bewegbare Werkzeugaufnahme bekannt, so dass bei Überschreiten des eingestellten Drehmomentes eine Einrichtung des Gewindebohrfutters wirksam wird, die eine Überwachung des Arbeitsvorganges über einen entsprechenden Schaltgeber an der Maschine ermöglicht, in dem ein mit der Werkzeugaufnahme verbundener Einspannschaft ein starres Betätigungsglied in Form eines Querstiftes aufweist, welches beim gegeneinander Verdrehen von Einspannschaft und Werkzeugaufnahme bei Überschreiten der Drehmomentbegrenzung in eine Plankurve eines unter Federkraft stehenden, axial bewegbaren Schaltringes eingreift und eine axiale Bewegung des Schaltringes bewirkt.
Das Herstellen von Gewinden auf Werkstücken aus Aluminium, Aluminium-Guss, Messing, Messing-Guss sowie zähen Materialien wie Chrom oder Molybdänstählen erfordert jeweils ein unterschiedlich abgefedertes axiales Spiel, um ein Ausreißen der ersten und letzten Gewindegänge zu vermeiden. Die Variation der Abfederung ist mittels den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen nicht ohne Aufwand möglich.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Halterung für Gewindebohrer oder Schneideisen zum Einsatz in Werkzeugmaschinen zu schaffen, die eine axiale Abfederung des Gewindebohrers oder Schneideisens sowie eine Variation der Federwirkung auf Zug und Druck zulässt, und die einfach zu handhaben, schnell austauschbar sowie kostengünstig herzustellen ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Halter für Gewindebohrer oder Schneideisen mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die nachgeordneten Ansprüche offenbaren vorteilhafte Ausführungen der Erfindung.
Bei diesem neuen Halter ist die Werkzeugaufnahme axial verschiebbar in dem Halter angeordnet, die Werkzeugaufnahme im Halter außerdem axial abgefedert und die Federkraft in Abhängigkeit von den Materialeigenschaften der zu bearbeitenden Werkstücke einstellbar, wobei vorteilhaft die Federkraft zur axialen Abfederung durch Tellerfedern erzeugt wird, und die Federkonstante durch unterschiedliches Zusammensetzen der Tellerfedern zu Federpaketen variierbar ist.
Wesentlich ist, dass sich die Tellerfedern bzw. Tellerfederpakete an Stirnwänden von Bohrungen im Halter für die Werkzeugaufnahme sowie an einem zylindrischen Ansatz der Werkzeugaufnahme und an einer am Ende eines zylindrischen Schaftes von letzterer vorgesehenen Mutter abstützen, so dass dadurch von den Tellerfedern bzw. Tellerfederpaketen Druck- und Zugkräfte aufgenommen werden können.
Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass durch den Einsatz von Tellerfedern ein einfaches Auswechseln von Einzelfedern oder von gesamten Federpaketen mit sehr geringem Aufwand möglich ist. Der Bediener einer Werkzeugmaschine kann sich je nach Bedarf Sätze von Federpaketen zusammenstellen, die dann schnell austauschbar sind.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass die jeweilige Federkraft durch eine Verstellung des Federweges variierbar ist. Die Einstellung des Federweges erfolgt dabei vorzugsweise durch eine auf den zylindrischen Schaft der Werkzeugaufnahme befestigbare, insbesondere aufschraubbare Mutter. Durch deren Position auf dem Schaft ist der Abstand zwischen den Stirnwänden, an denen sich diese Ausgleichselemente abstützen, eingestellt.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der zylindrische Schaft der Werkzeugaufnahme zur axialen Bewegung in einer Bohrung des Halters längs geführt und zugleich gegen eine Verdrehung gesichert ist.
Vorteilhaft ist, dass die Drehsicherung des zylindrischen Schaftes der Werkzeugaufnahme in der Bohrung des Halters durch eine am Umfang des zylindrischen Schaftes der Werkzeugaufnahme angeordnete Passfeder erfolgt, die in einer in der Bohrung des Halters eingebrachten Nut eingreift und zudem dort gleiten kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines schematisch in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 die Einzelteile der neuen Halterung vor ihrer Montage;
2 die neue Halterung montiert und vorbereitet für die Verwendung.
Die in den 1 und 2 dargestellte neue Halterung für Gewindebohrer oder Schneideisen besteht aus einer hier als Spannzange ausgebildeten Werkzeugaufnahme 1 und einem Halter 2 für die Werkzeugaufnahme 1, der (in den 1 und 2 nicht näher dargestellt) in einer Werkzeugmaschine aufgenommen wird. In der Werkzeugaufnahme 1 wird nach dem Spannzangenprinzip ein kegeliges geschlitztes Bauteil 3, in dem mittig eine zylindrische Bohrung 4 zur Aufnahme des Gewindebohrers angeordnet ist, in eine in einem zylindrischen Ansatz 5 der Werkzeugaufnahme 1 angeordnete Kegelbohrung 6 gesteckt und mittels einer Überwurfmutter 7, die auf ein Gewinde 8 des zylindrischen Ansatzes 5 der Werkzeugaufnahme 1 aufgeschraubt wird, in die Kegelbohrung 6 gedrückt und dadurch der (nicht dargestellte) Gewindebohrer geklemmt.
An der Werkzeugaufnahme 1 ist mittig in Richtung des aufnehmenden Halters 2 ein zylindrischer Schaft 9 angeordnet, auf den auswechselbar axial wirkende Ausgleichselemente, und zwar hier Tellerfedern, die vorzugsweise zu Tellerfederpaketen 10, 11 zusammengesetzt sind, aufsteckbar sind. Diese Tellerfederpakete 10, 11 liegen im montierten Zustand an Stirnwänden 12, 13 von im Halter 2 vorgesehenen Bohrungen 14, 15 an und können durch diese Anordnung Druck und Zug aufnehmen. Der zylindrische Ansatz 5 der Werkzeugaufnahme 1 ist dabei in einer Bohrung 16 im Halter 2 aufgenommen. Der zylindrische Schaft 9 der Werkzeugaufnahme 1 wird in einer im Halter 2 zentrisch und durchgehenden Bohrung 17 längs geführt. Die Drehsicherung des zylindrischen Schaftes 9 der Werkzeugaufnahme 1 in dieser Bohrung 17 erfolgt durch eine am Umfang des zylindrischen Schaftes 9 der Werkzeugaufnahme 1 angeordnete Passfeder 18, die in einer in der Bohrung 17 des Halters 2 eingebrachten Nut 19 eingreift. Die Längsführung des Schaftes 9 erfolgt durch die Wandung der Bohrung 17 und der in der Nut 19 gleitenden Passfeder 18.
Durch die beiden Tellerfederpakete 10, 11 wird die in dem Halter 2 verschiebbar angeordnete Werkzeugaufnahme 1 bei axial wirkendem Druck oder Zug abgefedert. Die Federkraft wird in Abhängigkeit von den Materialeigenschaften der zu bearbeitenden Werkstücke und in Abhängigkeit der Parameter von dem eingesetzten Gewindebohrer in den Längen L1 und L2 eingestellt werden, indem unterschiedliche Tellerfederpakete 10, 11 eingesetzt werden, da die Federkonstante durch unterschiedliches Zusammensetzen der Tellerfedern zu Federpaketen variierbar ist.
Durch den Einsatz von Tellerfedern ist ein einfaches Auswechseln von Einzelfedern oder der gesamten Federpakete mit sehr geringem Aufwand möglich. Der Bediener einer Werkzeugmaschine kann sich Sätze von Federpaketen mit unterschiedlichen Längen L1 und/oder L2 zusammenstellen, die dann schnell austauschbar sind.
Zusätzlich kann die Federkraft durch eine Verstellung des federnden Weges – was auch ein Einstellen einer Vorspannkraft bewirkt – um ein weiteres variiert werden, indem die Stellung der Mutter 20, die am freien Ende 21 des zylindrischen Schaftes 9 auf ein Gewinde 22 aufgeschraubt ist, und zugleich die Werkzeugaufnahme 1 im Halter 2 sichert, verändert wird; dadurch wird der Arbeitsbereich der Tellerfederpakete 10, 11 eingestellt.
Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die allein aus den Zeichnungen entnehmbaren Merkmale sind weitere Bestandteile der Erfindung auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und in den Ansprüchen erwähnt sind.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel. So kann durch Austausch des kegligen Bauteiles 3 gegen eine andere spezielle Ausführung ein Schneideisen oder ein anderes spanendes Werkzeug gespannt werden.

1: Werkzeugaufnahme
2: Halter für die Werkzeugaufnahme
3: kegeliges geschlitztes Bauteil
4: zylindrische Bohrung
5: zylindrischer Ansatz
6: Kegelbohrung
7: Überwurfmutter
8: Gewinde an Pos. 5
9: zylindrischer Schaft
10: vordere/-es Tellerfeder(-paket)
11: hintere/-es Tellerfeder(-paket)
12: Stirnwand in Pos. 14
13: Stirnwand in Pos. 15
14: Bohrung
15: Bohrung
16: Bohrung
17: Bohrung
18: Passfeder an Pos. 9
19: Nut in Pos. 17
20: Mutter
21: Ende des zylindrischen Schaftes (Pos. 9)
22: Gewinde an Pos. 21
L1: Länge des Federpaketes (Pos. 10)
L2: Länge des Federpaketes (Pos. 11)

Claims

Halterung für Gewindebohrer oder Schneideisen zum Einsatz in Werkzeugmaschinen, umfassend einen Halter (2) und eine in selbigem (2) axial beweglich und drehfest angeordnete Werkzeugaufnahme (1), wobei zwischen der Werkzeugaufnahme (1) und dem Halter (2) wenigstens ein auf Druck und wenigstens ein auf Zug axial reagierendes Ausgleichselement vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass • zwischen der Werkzeugaufnahme (1) und dem Halter (2) eine Federnutverbindung (18, 19) vorgesehen ist, • die Werkzeugaufnahme (1) im Halter (2) auswechselbar angeordnet ist, und • die Länge (L1 bzw. L2) jedes Ausgleichselementes in unbelastetem Zustand variabel einstellbar ist.
Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Ausgleichselemente eine axial wirkende Feder (10, 11) ist.
Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgesehenen Federn (10, 11) Tellerfedern sind, wobei die benötigte Federkonstante durch unterschiedliches Zusammensetzen der Tellerfedern zu Federpaketen (10, 11) variierbar ist und wobei die die Tellerfedern vorzugsweise als Einzelfedern (10 bzw. 11) und/oder als Federpakete (10 bzw. 11) vorgesehen sind.
Halterung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Tellerfederpakete (10, 11) an Stirnwänden (12, 13) von Bohrungen (14, 15) in dem Halter (2) und an einem zylindrischen Ansatz (5) der Werkzeugaufnahme (1) sowie an einer am freien Ende (21) deren zylindrischen Schaftes (9) vorgesehen Mutter (20) abstützen.
Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft durch eine Verstellung des Federweges (L1, L2) variierbar ist.
Halterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung des Federweges (L1, L2) vorzugsweise durch eine auf den zylindrischen Schaft (9) der Werkzeugaufnahme (1) befestigbare Mutter (20) erfolgt.
Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Schaft (9) der Werkzeugaufnahme (1) zur axialen Bewegung in einer Bohrung (17) des Halters (2) für die Werkzeugaufnahme (1) längs geführt ist.
Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehsicherung des zylindrischen Schaftes (9) der Werkzeugaufnahme (1) in der Bohrung (17) des Halters (2) durch eine am Umfang des zylindrischen Schaftes (9) der Werkzeugaufnahme (1) angeordnete Passfeder (18) erfolgt, die in einer in der Bohrung (17) des Halters (2) eingebrachten Nut (19) gleitet.