DE2425800C3 - Vorrichtung zur Befestigung einer Elektrodenhalterung einer Funkenerosionsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung der Elektrodenhalterung am beweglichen Glied einer funkenerosiven Bearbeitungsmaschine.

Derartige Befestigungen erfolgen üblicherweise mit Hilfe von Konusführungen, die bei sehr schwacher Konizität den Vorteil großer Führungsgenauigkeit und einer festen Haftung, aber den Nachteil einer schweren Lösbarkeit aufweisen, während Konusführungen mit starker Konizität sich zwar leicht lösen lassen, aber eine schlechte Führungsgenauigkeit haben. Bei schwacher Konizität werden daher Schraubvorrichtungen benutzt (GB-PS 13 03 394; CH-PS 4 10 227), mit denen der Konusdorn formschlüssig in die Konushülse hineingepreßt bzw. aus ihr herausgezogen wird; bei starker Konizität ist es bekannt (DE-AS 10 07 143), die Schraubvorrichtung auf einen den Kegelschaft durchsetzenden Querbolzen einwirken zu lassen, der sich zunächst federnd durchbiegt und für eine gewisse Führungsgenauigkeit sorgt und der dann bei weiterem Festschrauben ebenfalls zu einer formschlüssigen Verbindung zwischen Schraubvorrichtung und Konusdorn wird. Die auf diese Art erzeugte Führungs^enauigkeit ist aber im allgemeinen und insbesonüere für funkenerosive Bearbeitungsmaschinen nicht groß genug. Der Nachteil bekannter Konusführungen schwacher Konizität liegt dagegen darin, daß beim Zusammenfügen von Dorn und Hülse über eine Schraubvorrichtung unkontrollierbare Flächendrücke im Konus antstehen, so daß es zum Fressen bzw. Kaltschweißen im Konus und damit zu Zerstörungen kommen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art anzugeben, die einerseits bezüglich des Maschinenschafts sehr ge,:au zentriert ist und die es andererseits erlaubt, den Elektrodenhalter schnei! und einfach zu befestigen und zu lösen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß unter Beibehaltung der sehr großen Führungsgenauigkeit von Konusführungen schwacher Konizität der Einpreßkraft unabhängig vom Bedienungspersonal auf einen vorgegebenen Wert begrenzt werden muß. Damit wird zwar die notwendige Auspreßkraft ebenfalls

ω begrenzt, bleibt aber natürlich immer größer als die Einpreßkraft. Daher geht die Erfindung von der weiteren Erkenntnis aus, daß die Auspreßkraft über eine formschlüssige Anordnung vom Bedienungspersonal abhängig gemacht werden muß.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den weiteren Vorteil, daß die Kupplungsteile leicht zu bearbeiten und in ihrer Herstellung wirtschaftlich sind sowie auch einfach gereinigt werden können, so daß größte Genauigkeit unter allen Betriebsbt jingungen gewährleistet ist.

Die Zeichnung stellt schematisch drei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt der ersten Ausführungs-

*5 form,

F i g. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie H-Il nach Fig. 1,

Fig. 3 und Fig. 4 Axialschnitte der zweiten und dritten Ausführungsform.

μ Mit Bezug auf Fig. 1 und 2 bildet ein Schaft 1, von dem nur der untere Teil dargestellt ist, das bewegliche Glied eines Hilfsmechanismus einer Maschine für elektroerosive Bearbeitung. Dieser Schaft 1 enthält ein Endteil 2 von kleinerem Durchmesser mit einem

■55 Außengewinde 3, das zur Aufnahme einer überwurfmutter 4 bestimmt ist.

Die Überwurfmutter 4 enthält einen Teil 5 von größerem Durchmesser, der eine Schulter 6 bildet, die als Stütze für eine Anzahl von elastischen Unterleg-

scheiben 7 dient. Die Überwurfmutter 4 trägt einen Ring 8, der durch Schrauben 9 befestigt und dazu bestimmt ist, die Bewegung der Schraubverbindung der Überwurfmutter auf den Schaft 1 zu begrenzen durch Anstoßen an einen ringförmigen Absatz 10 des Schaftes

1, der am Übergang zum Teil 2, der einen kleineren Durchmesser Desitzt, gebildet wird.

Der Endteil 2 des Schaftes 1 enthält außerdem eine konische Bohrung 11, deren Ende mit dem größten

Durchmesser sich zu der am weitesten nach unten gelegenen Außenfläche des Schaftes 1 öffnet, Per Schaft 1 enthält noch einen Querdurchgang 12 für eine Traverse 13, deren äußerste Enden sich auf den elastischen Unterlegscheiben 7 abstützen. Diese Traverse 13 enthält ein rechtwinkliges Loch 14 in ihrem Mittelteil.

Die Vorrichtung umfaßt ferner einen konischen Teil 15, der sich in die konische Bohrung des Schaftes 1 einfügt Dieser Teil 15 enthält an seinem oberen Ende ein vorspringendes Stück 16, welches in einer Verbreiterung 17 endet, deren Abmessungen in einer senkrecht zur Achse des Schaftes 1 gelegenen Ebene etwas geringer sind als die Abmessungen des rechtwinkligen Loches 14.

An seinem unteren Ende ist der Teil 15 mit einer seitlichen Warze 18 versehen, die an einen Anschlag 19 des Schaftes 1 anstößt und die es gestattet, dem Teil 15 eine bestimmte Winkelstellung zum Schaft 1 zu geben. Der Teil 15 enthält ferner nicht dargestellte Teile zur starrer. Befestigung einer Elektrode. Diese Teile bestehen in einfacher Weise aus einer Bohrung 20 und einer seitlich angebrachten Schraube 21.

Für die Befestigung einer Elektrode am beweglichen Teil des Hilfsmechanismus der Maschine für Elektroerosion führt der Arbeiter den Teil 15 in die konische Bohrung des Schaftes 1 ein und bringt diesen Teil 15 in die Winkelstellung, die den Durchgang der Verbreiterung 17 durch das rechtwinklige Loch 14 der Traverse 13 gestattet.

Der Arbeiter dreht darauf den Teil 15 soweit, bis die Warze 18 mit dem Anschlag 19 in Berührung kommt. In dieser Stellung des Winkelanschlags hat sich die Verbreiterung 17 nur in einer Viertelumdrehung zum rechtwinkligen Loch 14 gedreht, so daß man eine axiale Verriegelung zwischen der Traverse 13 und dem Teil 15 erhält

Die Überwurfmutter 4 wird dann am Ende festgeschraubt, bis ihr Ring 8 an die Schulter 10 anstößt. Während d'.eses Anpressens stoßen die elastischen Unterlegscheiben 7 die Traverse 13 nach oben, wodurch auf den Teil 15 eine koaxiale Kraft ausgeübt wird, die nach oben gerichtet und bestrebt ist, den Teil 15 in der konischen Bohrung 11 festzuhalten.

Zum Anheben des Teiles 15, wenn zum Beispiel die Elektrode gewechselt werden soll, wird die Überwurfmutter 4 abgeschraubt, bis ihr Ring 8 an den äußersten Enden der Traverse 13 anl'egt. Jedes weitere Abschrauben übt dann infolge der Zwischenschaltung dieser Traverse einen axialen Duck auf den Teil 15 aus, um ihn aus der konischen Bohrung 11 herauszubringen. Diese letzte Möglichkeit ist augenscheinlich sehr interessant, wenn der Winkel an der Kegelspitze, der der konischen Bohrung 11 entspricht, genügend klein ist, damit der konische Teil 15 in seiner Bohrung durch Selbstklemmen angepreßt bleibt. Der konische Winkel kann aber auch weiter geöffnet sein, als es in der Zeichnung dargestellt ist, um das Abheben des konischen Teiles 15 zu erlauben, ohne daß es nötig ist, auf diesen Teil einen nach außen gerichteten Druck auszuüben.

Auf Grund der Tatsache, daß im angepreßten Zustand die Axialkraft, die den Teil 15 zum Grund der konischen Bohrung zieht, durch Zwischenschaltung der elastischen Unterlegscheiben übertragen wird, wird diese Kraft genau auf den Wert begrenzt, der genügend gering ist, damit die Deformation des unteren Teiles des Schaftes 1 zu vernachlässigen ist. Außerdem ist diese Kraft in empfindlich reagierende»· Weise konstant, was bei jedem Einbau einer neuen Elektrode gestattet, eine genau definierte Lage des Teiles 15 im Hinbück auf den Schaft t zu erhalten.
Die F i g. 3 stellt ein zweites Ausführungsbeispiel dar, das dem in Fig. 1 dargestellten stark ähnelt und in welchem die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen tragen. Dieses zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten durch den Wegfall der elastischen Unterlegscheiben 7 und den Einsatz der Traverse 13

ίο durch eine Boizenanordnung, die von einer verhältnismäßig starren Traverse 22 gebildet wird, die mit einem flexiblen Streifen 23, zum Beispiel einem Streifen aus Federstahl, verbunden ist Die Traverse 22 und der Streifen 23 enthalten beide in ihrem mittleren Teil ein rechtwinkliges Loch 14 und sind in ihrem mittleren Teil in nicht dargestellter Weise miteinander verbunden, zum Beispiel durch Niete. Die äußersten Enden des Streifens 23 greifen in eine Auskehlung 24 ein, die sich zwischen der Oberseite der Überwurfmutter 4 und dem Ring 8 befindet Auf diese Weise wird, sobald die Überwurfmutter 4 preßt, die Kraft, die den Teil 15 gegen das Innere der konischen Bohrung 11 zieht, ausgeübt durch den Streifen 23, der sich über seine ganze Länge verformt, was diese Kraft auf einen konstanten Wert begrenzt

Mit dem Abschrauben der Überwurfmutter 4 wird die Axialkraft, die den Teil 15 aus der konischen Bohrung 11 herauszutreiben versucht, direkt vom Ring 8 auf die Traverse 22 übertragen vermittels der äußeren Enden des Streifens 23. In dieser Richtung sind die Möglichkeiten zur Durchbiegung des Streifens 23 sehr gering, so daß man, um den Teil 15 herauszuziehen, eine Axialkraft ausüben kann, die viel größer ist als die Kraft, die diesen Teil in die konische Bohrung II hineinzieht. Man

J5 vermeidet auf diese Weise alle Schwierigkeiten, die durch eine mögliche Verkeilung des Teiles 15 in der konischen Bohrung 11 verursacht werden.

Im dritten Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 ist wieder der Teil 15 vorhanden, versehen mit seinem vorspringenden Teil 16 und der Verbreiterung 17, und diese Ve breiterung ist eingeführt in eine Traverse 13. Diese Traverse 13 enthält an jedem ihrer äußersten Enden eine Bohrung, in der ein Bolzen 25 bzw. 25' in einem Durchgangsloch durch den Teil 26, der den beweglichen Teil des Hilfsmechanismus bildet, gleiten kann. Jeder Bolzen 25 bzw. 25' enthält eine Einkerbung 27, in welche leichtgängig eine ringförmige Rippe 28 der Überwurfmutter 4 eingreift. Diese Koaxialkraft, die den Teil 15 in die konische Bohrung 11 hineinzieht, wird ausschließlich durch zwei Federn 29 und 29' ausgeübt, die rund um den Bolzen 25,25' angeordnet sind und die Traverse 13 nach oben treiben. Um dagegen den Teil 15 aus der konischen Bohrung 11 herauszuziehen, wird die dafür erforderliche Kraft durch die Überwurfmutter 4 zunächst auf die

^r>5 Bolzen 25, 25' und dann auf die Traverse 13 übertragen durch Zwischenschaltung der elastischen Unterlegscheiben des Anschlags 30 bzw. 30', die in Rillen am äußersten Ende der Bolzen 25,25' befestigt sind.
Man kann zahl) jiche Änderungen der erfindungsge-

W) mäßen Vorrichtung vornehmen, und es ist keineswegs unerläßlich, daß die Kraft, die den Teil 15 in die konische Bohrung 11 hineinzieht, durch einen Teil ausgeübt wird, der eine Federkraft erzeugt. Man könnte auf den Teil 15 auch eine Kraft vermittels hydraulischer, pneumatischer

f>5 oder elektromagnetischer Hilfsmittel ausüben. Auf jeden Fall muß dafür sorgen, daß die Axialkraft zum Herausziehen des Konus einen Wert erreicht, der größer ist als derjenige, der den Konus in seiner Lage

hält, denn selbst wenn der Konuswinkel genügend groß ist. daß er nicht Selbstklemmen verursacht, kann es vorkommen, daß man zusätzliche Kräfte überwinden muß infolge einer Saugwirkung zwischen den beiden konischen Flächen oder infolge Festklemmens, das durch Verschmutzungen hervorgerufen wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Befestigung der Elektrodenhalterung am beweglichen Glied einer funkenerosiven Bearbeitungsmaschine mit Hilfe einer Konusführung sehr schwacher Konizität, bei der sich der Konusdorn an der Elektrodenhalterung und die Konushülse in dem beweglichen Glied befindet und bei der eine auf das bewegliche Glied aufschraubbare Überwurfmutter Innenschultern oder Anschläge aufweist, mit denen beim Verdrehen der Überwurfmutter in der einen oder anderen Richtung über eine an der Elektrodenhalterung befestigte Traverse der Konusdorn in die Konushülse hineinziehbar oder aus ihr herausdrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft zwischen der beim Hineinziehen des Dorns (15) in die Hülse (11) wirksamen Schulter (6 bzw. 28) der Überwurfmutter (4) und der Traverse (13) über elastische Zwischenglieder (7 biW. 23 bzw. 29) übertragen wird, während die beim Herausdrücken des Dorn« (15) aus der Hülse (11) wirksame Schulter (8 bzw. 28) der Überwurfmutter (4) unmittelbar auf die Traverse (13) einwirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Zwischenglieder Kreisringscheiben (7) aus druckelastischem Material sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch einen die Traverse (22) in ihrer Längsausdehnung beidseitig überragenden Federblechstreifen (23), dessen überstehende Enden in eine Auskehlung (24) der Überwurfmutier (4) hineinragen und der so auf der Traverse (22) befestigt ist, daß er beim Hineinziehen des Dorns (15) in Jie Hülse (11) stark, beim Ausdrucken des Dorns (15) aus der Hülse (11) praktisch nicht verformbar ist (F i g. 3).

4. Vorrichtung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch Druckfedern (29,29') zwischen der dem Dorn (15) zugewandten Seite der Traverse (13) und dem beweglichen Glied (26), die beim Drehen der Überwurfmutter (4) in der einen Richtung über Bolzen (25,25') freigegeben werden und so mit ihrer Federkraft über die Traverse (13) den Dorn (15) in die Hülse (11) hineinziehen, während beim Drehen der Überwurfmutter (4) in der anderen Richtung die Bolzen (25, 25') über Unterlegscheiben (30,30') eine Kraft auf die Traverse (13) und damit auf den Dorn (15) entgegen der Drehkraft der Federn (29, 29') ausüben (F i g. 4).