DE2446776A1

DE2446776A1 - Verfahren zur herstellung von bohrfuttern

Info

Publication number: DE2446776A1
Application number: DE19742446776
Authority: DE
Inventors: William Hugh Dietzen
Original assignee: Black and Decker Manufacturing Co
Current assignee: Black and Decker Corp
Priority date: 1973-11-21
Filing date: 1974-10-01
Publication date: 1975-05-22
Also published as: JPS5083876A; FR2251402A1; ES431267A1; FR2251402B1; US3883943A; AU7252874A; CA981433A; DE2446776C2; AU475664B2; IT1022476B; GB1442870A; JPS5714936B2; HU172606B; BR7408802D0; ZA745311B

Description

Verfahren zur Herstellung von Bohrfuttern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Bohrfuttern.

Bisher wurde im allgemeinen das Innengewinde der einen Teil des Bohrfutters bildenden Futtermutter auf einer getrennten Maschine geformt oder geschnitten, und zwar unabhängig von der Richtung und der Lage der in der Puttermutter vorzusehenden Trennschlitze, welche die Trennstellen für die Mutter bilden. Da jedoch die Futtermutter genau auf den Futterkörper passen und das Innengewinde an die Gewindegänge auf den Futterbacken angepaßt sein muß, war es üblich und notwendig, die Teile der Futtermutter von Hand mit dem Futterkörper zu verbinden. Außerdem mußte der Monteur bei einer Futtermutter mit unabhängig voneinander hergestellten Gewinde und Trennschlitzen von Hand die richtige Winkellage der Teile der Futtermutter auf den Futterkörper und den Futterbacken ermitteln, so daß dann das Gewinde der Futtermutter genau an die Gewindegänge der Futterbacken angepaßt waren. Erst dann konnte die Haltebuchse über die Futtermutter gesetzt werden.

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Das bedeutet also, daß nach dem Montieren der Futterbacken am Futterkörper vom Monteur die Teile der Futtermutter in ihre Stelle auf dem Futterkorper gebracht und von Hand hin und her gedreht werden, bis sichergestellt ist, daß die Futtermutter genau auf den Futterkörper aufgepaßt und ihr Gewinde genau in Eingriff mit den Gewindegängen der Backen steht. Hierbei handelt es sich um einen schwierigen und zeitaufwendigen Vorgang, der einen erheblichen Anteil der gesamten Herstellungszeit darstellt und somit erheblich zu den Herstellungskosten beiträgt.

Darüber hinaus war bisher das automatische Montieren der Futtermutterteile an der Anordnung aus Futterkörper und Futterbacken deswegen unmöglich, weil die Vorrichtungen, die die Futtermutterteile vorwärts und rückwärts dreht, um sie in die richtige Lage auf den Körper und ihr Innengewinde in genauen Eingriff mit den Gewindegängen der Futterbacken zu bringen, nicht brauchbar waren.

Demgegenüber ermöglicht die Erfindung ein vereinfachtes und sogar automatisches Montieren der Futtermutterteile auf der Anordnung von Putterkorper und Futterbacken.

Hierzu wird erfindungsgemäß bei der Herstellung von Bohrfuttern das Innengewinde in der Futtermutter genau gesteuert und positioniert bezüglich der Trennschlitze eingeformt, so daß sich die getrennten Futtersaistterteile genau und einfach auf die An-

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orndung von Futterkörper und Futterbacken montieren lassen.

Durch dieses vereinfachte und gegebenenfalls automatische Verfahren werden die Kosten für die Herstellung von Bohrfuttern entscheidend verringert, ohne daß die Qualität der hergestellten Bohrfutter schlechter wäre als bei nach dem üblichen Verfahren hergestellten Futtern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäß hergestelltes Bohrfutter.

Figuren

2 bis 4 zeigen schematisch verschiedene Arbeitsschritte bei der Herstellung einer Futtermutter.

Figuren

5 und 6 zeigen schematisch die Herstellung der Trennschlitze und des Gewindes in der Futtermutter.

Figur 7 zeigt schematisch das Abtrennen der hergestellten Futtermutter von einer Materialstange.

:?igur 8 zeigt eine Ansicht der abgetrennten Mutter in Richtung der Pfeile 8-8 aus Figur 7.

Figur 9 zeigt in perspektivischer Darstellung eine erfindungsgemäße, zerteilte Futtermutter vor der Montage auf einem Futterkörper. 509821/0245

Figur 10 zeigt ein erfindungsgemäß hergestelltes Futter, über dessen Futtermutterteile eine Haltebuchse gesetzt wird.

In Figur 1 ist ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Bohrfutter 11 dargestellt, das einen Futterkörper 13 mit einer Anzahl von unter einem Winkel verschiebbar in abgeschrägten öffnungen 17 angeordneten Backen 15 enthält. Eine aus halbzylindrischen Teilen 21, 23 bestehende Futtermutter 19 umgibt den Körper 13 und weist ein Innengewinde 25 auf, das in Eingriff mit Gewindegängen 27 auf den Backen 15 steht. Die Futtermutter 19 und die Backen 15 werden in üblicher Weise betätigt, d.h. an der Mutter 19 sind Zähne 31 vorgesehen, die in Eingriff mit an einem Schlüssel 35 vorgesehenen Zähnen 33 bringbar sind. Dieser Schlüssel 35 hat eine Spitze 37, die in eine einer Anzahl von Aufnahmeöffnungen 39 im Körper 13 einsteckbar ist. Wenn also der Schlüssel 35 mit seiner Spitze 37 in eine der öffnungen 39 eingesetzt wird und die Zähne 33 in Eingriff mit den Zähnen 31 stehen, kann der Schlüssel 35 gedreht werden, um die Mutter 19 zu drehen und so die Backen 15 entlang der öffnungen 17 je nach Drehrichtung der Mutter 19 nach innen oder außen zu bewegen. Die Mutterteile 21, 23 werden in axialer Richtung des Körpers 13 von einem Ringflansch ¹M der Mutter gehalten, der in eine Nut 43 des Körpers eingreift. Die Futtermutterteile 21, 23 werden mittels einer Buchse 45 auf dem Körper 13 zusammengehalten.

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Bei der Herstellung bzw. Montage des Bohrfutters werden die Backen 15 in die öffnungen 17 eingesetzt und die Mutterteile 21, 23 auf den Körper 13 aufgebracht, so daß der Plansch 4l in die Nut 43 paßt und das Gewinde 25 in Eingriff mit den Gewindegängen 27 steht. Danach wird die Buchse 45 über die Mutterteile 21, 23 geschoben, üblicherweise wurde bei der Herstellung von Bohrfuttern das Gewinde 25 in die Inn.enflache der Mutter 19 eingeformt und unabhängig davon Trennschlitze 47, 49 in die Mutter 19 eingeschnitten. Diese Trennschlitze 47, 49 schwächen die Puttermutter 19 und ermöglichen ein nachfolgendes Trennen in diesen Bereichen, wodurch dann die Teile 21 und 23 entstehen. Wenn jedoch die geformten und voneinander getrennten Mutterteile 21, 23 mit dem Körper 13 und den Backen 15 in der vorstehend beschriebenen Weise verbunden werden, erfordert die zufällige Lage des Gewindes 25 bezüglich der Schlitze 47, 49 bei der Montage eine Bewegung der Mutterteile 21, 23 von Hand, etwa ein Vorwärts- und Rückwärts verdrehen dieser Teile auf dem Körper 13, um so die Mutterteile 21, 23 richtig zu positionieren, also den Plansch 41 in die Nut 43 einzusetzen und das Innengewinde 25 in Eingriff mit den Gewindegängen 27 zu bringen, bevor die Buchse über die Mutterteile 21, 23 geschoben werden kann. Dieses Montieren, und zwar das Erfordernis des "Erfühlens" des richtigen Sitzes der Mutterteile 21, 23 auf dem Körper 13 und den Backen 15 von Hand verhindert praktische jede Möglichkeit zur automatischen Montage.

Demgegenüber soll, wie vorstehend bereits erwähnt wurde, mittels der Erfindung die Orientierung und die Lage des

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Gewindes 25 bezüglich der Trennschlitze 47, 49 genau gesteuert werden, so daß eine wesentlich leichtere Montage der Mutterteile 21, 23 auf den Backen 15 und dem Körper 13 von Hand ermöglicht wird, und sogar eine automatische Montage durchgeführt werden kann.

Somit wird erfindungsgemäß die Futtermutter 19 in einer Vorrichtung hergestellt, in der eine genaue, zwangsweise Steuerung vorhanden ist, um sicherzustellen, daß das Innengewinde 25 genau bezüglich den Trennschlitzen 47, 49 positioniert wird. Dies wird in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, daß man eine zwangsweise Zahnradkopplung der Schneideinrichtung für die Trennschlitze 47, 49 mit der Schneideinrichtung für das Gewinde 25 und der Drehvorrichtung für die Materialstange 51 vornimmt.. Somit ist die genaue Lage der Trennschlitze 47,.49 bezüglich dem Gewinde 25 bekannt und genau eingestellt. Bei bekannter Lage der Putterbacken 15 und ihrer Gewindegänge 27 bezüglich dem Körper 13 und seiner Nut können dann die Mutterteile 21, 23 sehr einfach genau auf den Körper 13 aufgepaßt und in Eingriff mit den Gewindegängen 27 gebracht werden.

In den Figuren 2 bis 4 sind die Anfangsschritte zur Herstellung der Futtermutter 19 dargestellt. In einem bevorzugten Arbeitsablauf wird hierzu eine Materialstange 51 verwendet, die einer schnellaufenden automatischen Sechsspindel-Werkzeugmaschine zugeführt wird. Nachdem diese Materialstange axial in der Maschine

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positioniert ist, wird sie mittels eines nicht dargestellten Antriebs in Richtung des Pfeiles 48 gedreht. An der ersten in Figur 2 dargestellten Station glättet ein Fräswerkzeug 50 die Endfläche 54 der Materialstange 51, ein Bohrer 46 stellt eine öffnung 53 her und ein Formwerkzeug 52 erzeugt die Rohform auf der Außenfläche 57 der .Materialstange 51. Es ist klar, daß die Werkzeuge 46, 50 und 52 von der Werkzeugmaschine entsprechend angetrieben und in Richtung der in Figur 2 gezeigten Pfeile bewegt werden.

Nach Beendigung dieses Bearbeitungsschrittes gelangt die geformte Materialstange 51 zu der nächsten in Figur 3 gezeigten Bearbeitungsstation. Dort bewegt sich ein Einstechwerkzeug 58 in die öffnung 53 der sich drehenden Materialstange 51 und erzeugt die geformte Aussparung 54, während ein Formwerkzeug 55 die Oberfläche 57 abschließend formt. Auch in diesem Fall werden die Werkzeuge 55 und 58 mittels der Werkzeugmaschine in Richtung der Pfeile bewegt, um die gewünschten Bearbeitungsschritte auszuführen. An der nächsten in Figur 4 gezeigten Station wird die Kontur 59 in der Aussparung 54 durch ein anderes Einstechwerkzeug 56 weiter bearbeitet, während ein Formwerkzeug 6l eine abgeschrägte Fläche 34 an der sich drehenden Materialstange 51 herstellt.

Die geformte Materialstange 51 gelangt dann zu einer in Figur 5 gezeigten Station für das Schneiden der Trennschlitze. Hier wird die sich drehende Materialstange 51 in die Nähe eines sich drehenden Fräskopfes 63 gebracht, der ein paar einander gegenüberliegender Fräswerkzeuge 60 und 62 aufweist. Die Materialstange

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und der Fräskopf 63 werden zwangsweise gekoppelt gedreht, d.h. es liegt kein Schlupf zwischen den beiden Elementen vor, wobei der Antrieb mit gleicher Geschwindigkeit über ein schematisch dargestelltes Zahnradgetriebe 64 erfolgt, während der Fräskopf mittels eines geeigneten Antriebs, etwa eines vom Getriebe 64 angetriebenen Nockenantriebs gradlinig auf die Materialstange 51 zu und von ihr weg bewegt wird. Somit wird der sich drehende und hin und herbewegbare Fräskopf 63 auf die Materialstange 51 zugeführt, und die an ihm vorgesehenen Fräswerkzeuge 60 und 62 schneiden die Schlitze 47 und 49 _} wie dies in Figur 5 angedeutet ist.

Danach bewegt sich die sich drehende Materialstange 51 unter weiterer zwangsweiser Steuerung durch das Getriebe 64 zur nächsten in Figur 6 dargestellten Station, wo ein Gewindeschneider 65 mittels des Getriebes kontinuierlich und zwangsweise angetrieben wird, so daß er genau bezüglich der Fräswerkzeuge 60, 62 positioniert ist. Dieser Gewindeschneider 65 schneidet das Innengewinde 25 in die geformte Aussparung oder öffnung 54.

Der zwangsweise und kontinuierliche Betrieb des Gewindeschneiders vermeidet Zeitverluste sowie einen Verlust der Ausrichtung oder Zuordnung zwischen dem Innengewinde 25 und den Trennschlitzen 47, 49, was eintreten würde, wenn der Antrieb für den Gewindeschneider 65 eine Anlaufkupplung enthielte. Um diesen Gewindeschneidvorgang auszuführen, ist es erforderlich, daß der Gewindeschneider 65 einer rechteckförmigen Bahn 66 folgt, und er kann diese mehrfach durchlaufen, wobei nacheinander Materialmengen entfernt werden,

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wie dies für den Fachmann ohne weiteres klar ist. Danach wird die Materialstange 51 zu einer in Figur 7 gezeigten letzten Station befördert, wo sich ein Abtrennwerkseug 67 vorwärtsbewegt und die hergestellte Mutter 19 von.der Stange 51 abtrennt. Die Stange 51 wird dann zum erneuten Durchlaufen der Arbeitsschritte vorwärtsbewegt.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß ein wesentliches Merkmal der Erfindung darin zu sehen ist, daß das Gewindeschneidwerkzeug 65. das Innengewinde 25 in die geformte Öffnung 5¹* der Metallstange 51 in genauer Winkelbeziehung bezüglich den Trennschlitzen ^7, ^9 einschneidet. Dies wird durch eine zwangsweise Zahnradkopplung des'Geviindeschneidwerkezuges 65 mit dem Fräskopf 63, der zur Herstellung der Trennschlitze 47, ^9 dient, und mit der sich drehenden Metallstange 51 ohne Zwischenschaltung von Kupplungen erreicht. Dieses einfache, jedoch sehr wichtige Merkmal der Erfindung wurde bisher bei der Herstellung von Futtermuttern bzw. Bohrfuttern nicht angewendet und führt zu einer Futtermutter, die sich einfach und schnell und sogar automatisch auf einen Futterkörper und die Futterbacken montieren läßt.

Nach Herstellung der Mutter 19 (Figur 8) können in die geformte Fläche 34 zur Bildung von Zähnen 31 Nuten 32 eingeschnitten werdenj und die Mutter 19 wird dann in die Teile 21 und 23 zerlegt, die am die Backen 15 tragenden Körper 13 angebracht werden (Figur 9). Danach wird die Haltebuchse 45 mittels eines geeigneten Preßwerkzeugs 67 über die Mutterteile 21 und 23 gedrückt.

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Da die Winkelstellung des Gewindes 25 bezüglich der Trennschlitze 47 und 49 bekannt ist, lassen sich die Mutterteile 21, 23 einfach am Körper 13 positionieren, so daß der Plansch 4l in die Nut und' das Gewinde 25 in die Gewindegänge 27 eingreift, denn die Lage der Backen 15 und der Gewindegänge 27 bezüglich dem Körper ist leicht zu steuern. Auf diese Weise wird der Zeitaufwand sowie der Arbeitsaufwand für gelernte Arbeitskräfte erheblich verringert, was zu einer Kostensenkung bei der Herstellung von Bohrfuttern 11 führt. Wie bereits beschrieben, ermöglicht die bekannte Ausrichtung des Gewindes 25 bezüglich der Trennschlitze und 49 und die vereinfachte leichtere Montage der Mutterteile 21, 23 am Körper.13 und den Backen 15 einen automatischen Montagevorgang. In diesem Fall kann es erwünscht sein, die Trennschlitze 47, 49 unterschiedlich auszubilden, so daß sie beispielsweise unterschiedliche Breite oder Form haben, wie dies in Figur 8 dargestellt ist, wodurch der Beginn des Gewindes 25 genau bezüglich eines Schlitzes ausgerichtet ist. Zur Herstellung entsprechender Trennschlitze können Fräswerkzeuge 60, 62 unterschiedlicher Größe benutzt werden. Durch diese unterschiedliche Ausbildung der Trennschlitze kann außerdem die Montage der Mutterteile am Körper von Hand vereinfacht bzw. beschleunigt werden. Unabhängig von der Art der Montage ermöglicht die Erfindung eine erhebliche Kostensenkung bei der Herstellung von Bohrfuttern

Obwohl die Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist es klar, daß sie nicht auf dieses beschränkt ist, sondern daß weitere Abwandlungen und Änderungen möglich sind-, die alle unter die Erfindung fallen.

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Claims

Patentansprüche

1. ) Verfahren zur Herstellung von Bohrfuttern, die aus einem Futterkörper mit in ihm in öffnungen verschiebbar angeordneten Futterbacken und einer Futtermutter bestehen, die mit einem Innengewinde in Eingriff mit auf den Futterbacken vorgesehenen Gewindegängen steht und von einer umgreifenden·Buchse gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohler Futtermutterkörper (19) hergestellt und in diesen ein Paar einander gegenüberliegender Trennschlitze (47, 49) eingeformt sowie ein in einer zwangsweise vorgegebenen, bekannten Winkellage zu den Trennschlitzen verlaufendes Innengewinde (25) eingeschnitten wird, daß der hohle Futtermutterkörper (19) entlang der Trennschlitze (47, 49) zur Bildung eines Paares halbzylindrischer Mutterteile (21, 23) getrennt wird und daß die Mutterteile an der Unteranordnung von Futterkörper (13) und Futterbacken (15) montiert wird, so daß das Innengewinde in Eingriff mit den Gewindegängen der Futterbacken steht, worauf eine Buchse (45) über die Mutterteile (2i, 23) geschoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß. das kontinuierlich drehende, axial bewegbare Schneidwerkzeug (60, 62, 63) zur Herstellung der Trennschlitze (47, 49) und das Gewindeschneidwerkzeug (65) zur Herstellung des Innengewindes (25) zwangsweise, ohne Schlupf über ein Getriebe mit einem Antrieb gekoppelt werden.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Puttermutterkörper zum Einschneiden der Trennschlitze (47, 49) und des Innengewindes (25) kontinuierlich gedreht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Puttermutterkörper (19) zwei unterschiedlich geformte Trennschlitze (47, 49) eingeschnitten werden.

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