DE2044137A1 - Futter mit oder ohne Schnellwechseleinrichtung zur Aufnahme von Bohrwerkzeugen - Google Patents

Description

• Futter mit oder ohne Schnellwechseleinrichtung zur Aufnahme von Bohrwerkzeugen Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Futter mit oder ohne Schnellvechseleinrichtung zur Aufnahme von Bohrwerkzeugen, das sich gegenüber bekannten Futtern dadurch auszeichnet, daß zwischen die Bohrspindel und das Aufnahmestilck oder die StelihUlse zur Aufnahme des Bohrwerkzeuges eine Aufnahmespindel zwischengefügt ist, die mit einer stufenlos einstellbaren, auf Druck-und Zugkräfte ansprechenden Axial- Sicherheitskupplung versehen ist.
• Bei Uberschreitung der Jeweils eingestellten Vorschubkraft, was z. B. bei stumpfem Bohrwerkzeug oder bei nicht tief genug gebohrten Bohrungen oder bei verstopften Bohrkochern od. dgl. der Fall ist, spricht die Sicherheitskupplung an,*daß z. B. ein Bruch von Bohrwerkzeugen verhindert wird. Das Ansprechen kann außerdem durch den Sinbau einer Anzeigevorrichtung sichtbar gemacht werden und / oder die Werkzeugmaschine wird stillgesetzt.
• Bei bekannten Kontrolleinrichtungen für Werkzeugfutter müssen entweder besondere Uberwachungseinheiten vorgesehen werden, oder Jeder Bohrerbruch muß gesondert geprüft werden. Derartige iind andere Einrichtungen dieser Art sind jedoch umstëndlich und unzuverlässig in ihrer Wirkungsweise sowie unhandlich und zeitraubend in ihrer Handhabung und ff<r solche 7wecke vSel zu aufwendig.
• n-rundsStzlicF anders ist es bei dem Futter nach der Erfindung, denn durch die zwischengefügte, zusMt-liche Aufnahmespindel ist es möglich, eine zuverlässige Sicherheitskupplung in das Futter einzubauen, ohne daß dabei der Durchmesser der Bohrspindel oder des futters praktisch größer wird. Der Platzbedarf bleibt also gering, was ine besondere bei Mehrsptnaelmaschinen von Vorteil ist. Außerdem ist das Futter vielseitig einsetzber, und es können ohne weiteres die ueblichen Bohrspindeln und die üblichen Futter oder Schnellwechselfutter verwendet werden.
• Durch die erfindung wird somit die Aufgabe gelöst, ein Bohrfutter belleMlger Art so auszubilden und mit einer axial ansprechenden Sicherheitskupplung zu versehen, die bei Überschreitung jeder nach Bedarf einstellbaren Vorschubkraft, also beim Auftreten von überhöhten Druck- oder Zugkräften, zuverlässig und genau anspricht, wobei dieses Ansprechen gleichzeitig auch angezeigt werden oder ein Stillsetzen der Werkzeugmaschine bewirken kann.
• Die Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung sind dem auf der Zeichnung schematisch teilweise im Schnitt dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen, wobei Fig. 1 das Futter vor und während eines Bohrvorgangs und Fig. 2 das Futter beim Ansprechen der Sicherheitskupplung zeigen.
• Die Bohrspindel 1 einer Werkzeugmaschine ist wie üblich ausgeführt. Anstelle eines Aufnahmestückes oder einer Stellhülse zur Aufnahme des Bohrwerkzeuges ist nun eine Aufnahmespindel 2 mit ihrem innen liegenden Teil 3 in die Bohrspindel 1 eingesteckt. In ihrem anderen außen liegenden und im Außendurchmesser grdßeren, etwa dem Außendurchmesser der Bohrspindel 1 entsprechenden, zylindrischen Teil 4 der Aufnahmespindel 2 ist das Aufnahmestück oder die Stellhülse 5 zur Aufnahme des Bohrwerkzeuges 25 aufgenommen.
• Die Stellhülse 9 ist bei dem beispiel ein Teil eines üblichen Schnellwechselfutters, das in bekannter weise z. B. noch eine Stellmutter 6, eine Heltebuchse 7 mit Haltekugeln sowie eine unter Federdruck stehende Schalthülse 8 aufweist. Die Steilhülse 9 wird durch Nut und Feder 23 von der Aufnahmespindel 2 mitgenommen, die ihrerseits wieder durch die Paßfeder 24 drehschlüssig mit der Bohrspindel 1 in Verbindung steht.
• Über die Bohrspindel 1 ist eine bis zu deren äußere Ende rethende Haltehülse 10 geschoben, die darauf anstelle der sonst verwendeten Verschlußschraube zum Festhalten üblicher AufnahmestUcke durch eine Schraube 9 gehalten ist.
• Auf die Haltehtilse 10 ist ferner das hintere Sunde einer Einstellhülse 11 einstellbar aufgeschraubt, die in ihrer Lage durch einen Schraubring 12 gesichert ist. Da die Haltehülse 10 und die Einstellhülse 11 nur eine geringe Stärke aufzuweisen brauchen, ist der Außendurchmesser der letzteren und damit des gesamten Futters nur wenig größer als der Außendurchmesser der Bohrspindel 1.
• Die Einstellhüse 11 reicht mit ihrem vorderen Ende 19 bis über das innere sunde des äußeren Teiles 4 der Autnahmespindel 2 und ist gegen das Ende 19 zu mit einem nach innen bis auf den Durchmesser des inneren Teiles 3 der Autnahmespindel 2 reichenden, ringförmigen Ansatz 17 @@@ sehen.
• Gegen diesen Ansatz 17 stützen sich Druck- oder Tellerfedern 16 ab, die in dem ringförmigen Paum zwischen dem inneren Teil 3 der Aufnahmespindel 2 und der Binstellhülse 11 untergebracht sind und deren anderes Widerlager ein Druckring 14 ist, dem gegenüber ei einer zweiter Druckring 13 liest. Der letztere stützt sich gegen die ringförmige Stirnfläche am äußeren Ende der Bohrspindel 1 ab. Die einander im Abstand voneinander zugekehrten Stirnseiten der beiden Druckringe 13 und 14 sind hohlkonisch ausgebildet und nehmen zwischen sich Haltekugeln 15 auf, die außerdem in eine Ringnute 18 auf dem inneren Teil 3 der Aufnahmespindel 2 reichen.
• Mittels der Einsteilhülse 11 läßt sich nun jede gewünscht Vorschubkraft einstellen, wobei die Tellerfedern 16 in entsprechender Weise zusammengedrückt werden. Wenn nun aus irgend einem Grund die für das Jeweilige Bohrwerkzeug 25 eingestellte Vorschubkraft überschritten wird, kann die Aufnahme spindel 2 unter gleichzeitiger Längsbewegung die Haltekugern 15 radial nach außen aus die Ringnute 18 drücken, wobei gleichzeitig der Druckring 14 gegen den Druck der Tellerfedern 16 axial verschoben wird. Der Abstand der beiden Druckringe 13 und 14 voneinander wird also größer (vergleiche Fig. 2). Dies bedeutet, daß bei zu hoch werdendem Druck die Tellerfedern 16 noch weiter zusammengedrückt werden und die Haltekugeln 15 die Aufnahmespindel 2 freigeben, sodaß eine weitere Druckübertragung aufhört. Dasselbe ist auch der Fall, wenn zu hohe Zugkräfte auftreten, denn auch bei solchen Krften treten die Haltekugeln 15 aus die Din-nute 1P und geben die Aufnahmespindel 2 frei.
• Die beien Druckringe 13 und 14 sind hoHlkonisch so ausgebildet, daß nach dem Austreten der haltekugeln 15 aus der Ringnute 18 die zum Verschieben der Aufnahmespindel 2 erforderlichen Axielkräfte nur noch hering sind. Um dies zu erreichen, lehnen sich dle HalteRtgeln 15 nach ihrem Hereustreten gegen den Umfang des inneren Teiles 3 der Aufnahme spindel 2 und gegenüber gegen die hohlkonischen Druckringe 13 und 14, wobei der Abstand der letzteren voneinander etwas kleiner als der Durchmesser der Haltekugeln 18 ist. Dieser Abstand kann nicht mehr größer werden, ### einem diesen Abstand bildenden axialen Verschieben des Druckringes 14 infolge Auftretens eines Überdruckes keine Kräfte mehr auftreten. Die Restkraft, mittels welcher die Aufnahme spindel 2 von den waltekugeln 15. noch gehalten wird, kann somit außerhalb der flingnute 18 bei entsprechender Bemessung der einzelnen Teile so gewählt werden, daß die Aufnahemspindel 2 mit dem eingesteckten Futter axiel leicht In die Bohrspindel 1 eingeschoben oder aus dieser entfernt werden kann.
• Das vordere Ende 19 der SinstellhUlse 11 deckt desweiteren einen auf dem Ende des äußeren Teiles 4 der Autnahmespindel 2 eingelegten oder aufgebrachten Anzeigering 21 ab und ist in Längsrichtung vor dem Ansatz 17 mit einem Sichtspalt 20 versehen. Dieser wird durch eine entsprechende, z. B. geradlinig durchgehende Ausfräsung am Umfang des Endes 19 erhalten. Beim Zuruckgehen der Aufnahmespindel 2 infolge zu hoher Druck- oder Zugkräfte gelangt der Anzeigering 21 in den Bereich des Sichtspaltes 20 und wird von aus es sichtbar. Das Ansprechen der Sicherheitskupplung wird dadurch angezetet. Im übrigen ist es im Bedarfsfalle ohne weiteres m Ch, den Sichtspalt 20 auch so anzuordnen, daß der Anzeigering 21 im allgemeinen sichtbar ist und nur dann verdeckt wird, wenn die Kupplurg anspricht.
• Besonders vorteilhaft ist es, wenn auf an sith bekannte Weise der Anzeigering 21 als redioaktiver Strahlring ausgebildet ist, derngegenüber außerhalb der Bohrspindel 1 das Zählrohr 22 eines Aufnahmegerätes $fest angeordnet ist.
• Dadurch ist es möglich, jede Bohrspindel zu überwachen und zwar auch von einer entfernten Stelle aus und gegebenenfells die Werkzeugmaschine stillzusetzen. Die gleiche Anordnung kann auch zur Überwachung der Bohrspindeln einer Mehrspindelmaschine getroffen werden.
• Der Anzeigering 21 kann aer auch beliebig anders aus3eführt werden, so z. B. als Farbring oder Leuchtring oder als glänzender, reflektierender Ring od. dgl. Im Bereich des Sichtspaltes 20 ist er leicht von außen erkennbar, wobei er auch beliebige, von einem Gerät ausgehende Strahlen, wie z. m. Lichtstrahlen oder Ultrarotstrahlen od. dgl., zurückwirft, die von dem Gerät wieder aufgenommen werden. Auch damit ist eirnselbsttätige Überwachung Jederzeit einwandfrei möglich.

Claims (12)

Patentansprüche

1. Futter mit oder ohne Schnellwechseleinrichtung nur Ausnahme von Bohrwerkzeugen, d a d u r c h g e ar e n nz e i c h n e t, Haß zwischen die Bohrspindel (1) und das Aufnahmestück oder die Stellhülse (5) zur Aufnahme des Bohrwerkzeuges (25) eine Autnahmesplndel (2) zwis chengefügt ist, die mit einer stufenlos einstellbaren, auf überhöhte Druck- oder ZugkrEfte ansprechende Axial-Sicherheitskupplung versehen ist.

2. Futter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -s 2 1 c h n e t, daß die Aufnahmespindel (2) mit ihrem einen innen liegenden Teil (3) in die Bohrspindel (1) eingesteckt ist und in ihrem anderen außen liegenden und im Außendurchmesser etwa dem Außendurchmesser der Bohrspindel (1) entsprechenden, zylindrischen Teil (4) das Aufnahmestilck oder die Stellhülse (5) aufnimmt.

3. Futter nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß über die Bohrspindel (1) eine Haltehülse (10) geschoben ist, die darauf anstelle der sonst verwendeten Verschlußschraube durch eine Schraube (13) gehalten ist und auf der das hintere Rnde einer Einstellhülse (11) einstellbar aufgeschraubt ist, die in ihrer Lage durch einen Schraubring (12) gesichert ist.

4. Futter nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e -k e n n 7 e i c h n e t, daß die Einstellhülse (11) mit ihrem vorderen Ende (19) bis Über das innere Ende des seren Teiles (4) der Aufnahmespindel (2) reicht und gegen das Ende (19) zu mit einem nach innen bis auf den Durchmesser des inneren Teiles (3) der Aufnahmespindel (2) reichenden, ringförmigen Ansatz (17) versehen ist.

5. Futter nach Anspruch 1 bis 4, d a dur c h g e k e n nz e i c h n e t, daß sich gegen den Ansatz (17) Druck-oder Tellerfedern (16) abstützen, die in dem Ratun 7wischen dem inneren Teil (3) der Aufnahmespindel (2) und der Einsteilhülse (11) untergebracht sind und deren anderes Widerlager ein Druckring (14) Ist, dem gegenüber ein weiterer Druckring (13) liegt, der sich gegen die ringförtnige Stirnfläche am äußeren Ende der Bohrspindel (1) abstützt.

6. Futter nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die einander zugekehrten Stirnseiten der beiden Druckringe (13, 14) hohlkonisch ausgebildet sind, zwischen denen Haltekugeln (15) liegen, die außerdem in eine flingnute (18) auf den inneren Teil (3) der Aufnahmespindel (2) reichen.

7. Futter nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß bei über die durch die Einstellhülse (11) Jeweils eingestellte Vorschubkraft hinausgehenden auf das Bohrwerkzeug wirkenden Druck- oder Zugkräften die Aufnahmespindel (2) unter gleichzeitiger L§ngsbewegung die Haltekugeln (15) radial nach außen aus die Ringnute (18) drückt und dabei gleichzeitig den Druckring (14) gegen den Druck der Tellerfedern (16) axial verschiebt.

Futter nach Anspruch 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Druckringe (13, 14) hohlkonisch und in ihrem Abstand zueinander so ausgebildet sind und die Haltekugeln (15) nach dem Austreten aus der ?ingnute (18) gegen den inreren Teil (3) noch so gering anliegen, daß die Aufnahmespindel (2) axial leicht zu verschieben ist.

9. Futter nach Anspruch 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n nz e 1 c h n e t, daß das vordere Ende (19) der Einstellhülse (11) einen auf dem Ende des äußeren Teiles (4) der Aufnahmespindel (2) eingelegten oder aufgebrachten Anzeigering (21) abdeckt und in Längsrichtung vor dem Ansatz (17) mit einem Sichtspalt (20) versehen ist.

10. Futter nach Anspruch 9; d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Anzeigering (21) beim Zurückgehen der Aufnahmespindel (2) infolge zu hoher Druck oder Zugkräfte in den Bereich des Sichtspaltes (20J gelangt oder dann abgedeokt ist.

11. Futter nach Anspruch 9 und 10, d a d u r c h g e k e n nz e 1 c-h n e t, daß der Anzeigering (2t) als radioaktiver Strahlring ausgebildet ist, dem gegenüber außerhalb der Bohrspindel (1) das Zählrohr (22) eines Aufnahmagerätes angeordnet ist.

12. Futter nach Anspruch 9 und 10, d a d u r c h g e k e n nz e t c h n e t, daß der Anzeigering (21) als Farbring oder Leuchtring oder aus glänzender, reflektierender Ring od. dgl. ausgebildet ist, sodaß er im Bereich des Sichtspaltes (20) leicht erkennbar ist und/oder von einem Gerät ausgehende Strahlen zurückwirft, die von diesem dann wiedet aufgenommen werden.

L e e r s e i t e