DE2818064C3 - Gewindebohrfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gewindebohrfutter, mit einer das Drehmoment begrenzenden Kupplung und einem an einer Werkzeugmaschinenspindel ansetzbaren, angetriebenen Futterkörper sowie einem mit diesem gegen die Kraft von koaxial um eine bzw. in einer Hülse angeordneten Federn axial verschiebbar und drehfest verbundenen, das Werkzeug mittels einer Spanneinrichtung aufnehmenden Spindelteil.

Als gattungsbildender Stand der Technik ist bereits ein Gewindeschneidfutter der eingangs genannten Art bekannt (DE-AS 15 27 166). Es handelt sich hierbei um ein mit einer drehmomenten Kupplung versehenes Gewindebohrfutter, welches ein leichtes Auswechseln des Gewindebohrers durch eine Schnellwechseleinrichtung vorsieht. Weiterhin ist eine Verstellmöglichkeit für die Ausglcichsfedem vorhanden, wobei diese Einstellung bei jeder Änderung des Werkzeugdurchmessers neu vorgenommen werden muß. Dadurch ergibt sich einmal ein erheblicher Zeitaufwand, welcher zudem von der Sorgfalt der Bedienungsperson abhängig ist, um die optimalen Einstellwerte zu erreichen.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Gewindebohrspindel welche eine Anpassung des Drehmoments durch Austauschen des Gewindebohrerhalters ermöglicht (CH-PS 5 61 098). Hierbei findet ein Schnellwechselfutter Anwendung, wobei dieses mit einer Drehmomentkupplung versehen ist Hierbei ist über einen Ring und eine Feder die Größe des Drehmomentes einzustellen, bei dem die Kupplung auskuppelt. Eine weitere Einstellmöglichkeit von Federn im Bereich des Spindelteils ist bei dieser bekannten Vorrichtung nicht vorgesehen.

Weiterhin ist ein Gewindebohrfutter bekannt, welches eine Einstellbarkeit des Längenausgleichs aufweist (DE-OS 26 20 050). Der Längenausgleich ist hierbei baulich mit einer Spannvorrichtung verbunden, wobei jedoch eine schnelle Auswechselbarkeit bei dieser bekannten Vorrichtung nicht beabsichtigt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, ein Gewindebohrfutter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei einer leichten Auswechselbarkeil des Gewindebohrers die dabei erforderliche Einstellung der Federn für den Längenausgleich entsprechend dem Werkzeugdurchmesser entfallen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Spindelteil mit Hülse und Federn über einen

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⁶⁰ Gewindebolzen mit dem Futterkörper lösbar verbunden ist, und daß die um die Hülse angeordnete Feder an einen in Längsrichtung verstellbaren Ring abgestützt ist Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Einstellbarkeit der Federkraft für den Längenausgleich nicht bei jedem Wechsel des Gewindebohrers neu vorgenommen werden muß, so daß eine Zeitersparnis erzielt werden kann und außerdem die Bedienung des Gewindebohrfutters nicht von der Sorgfalt der Bedienungsperson bezüglich des optimalen Einsatzes abhängig ist. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Gewindebohrfutter;

F i g. 2 eine Vorderansicht einer Werkzeugspanneinrichtung eines Gewindebohrfutters;

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 1; F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 nach F i g. 1;

Fig.5 eine perspektivische Teilansicht eines das Drehmoment begrenzenden Kupplungsmechanismus des Gewindebohrfutters;

F i g. 6 und 7 Teilansichten in Längsrichtung eines drehmomentabhängigen Ausrückmechanismus eines Gewir.debohrfutters nach der F i g. 5.

In Fig. 1 weist ein Haltekörper 10 an seinem Ende einen zylindrischen Futterkörper U auf, in dem eine axial verschiebbare Spanneinrichtung (2 aufgenommen und über einen das übertragbare Drehmoment begrenzenden Kupplungsmechanismus 30 antriebsverbunden ist. Um das untere Ende der Spanneinrichtung 12 ist ein Haltering 13 angebracht, um ein Lösen eines Gewindebohrers T zu verhindern. Im oberen Ende der Spanneinrichtung 12 ist ein Lager 14 angebracht, in das verschiebbar eine Hülse 15 angeordnet ist Um die Hülse 15 ist eine erste Druckfeder 16 zwischen dem Lager 14 und einem an Hülse 15 mittels Gewinde festgehaltenen Ring 17 angebracht, so daß die Kraft der Feder 16 verstellbar ist. Die Lage des Rings 17 wird mittels einer Druckschraube 18 beibehalten.

In Hülse 15 befindet sich ein verschiebbarer Stift 19 mit einem Kopf 20 am unteren Ende. Um den Stift 19 zwischen dem Kopf 20 und einer Schulter 22 am oberen Ende der Hülse 15 ist eine zweite Druckfeder 2t angebracht. Ein Spannring 23, der um den Stift 19 befestigt ist, begrenzt die Aufwärtsbewegung der Hülse 15. Das obere Ende des Stiftes 19 ist im Haltekörper 10 gehalten durch einen Gewindebolzen 24 und ein Haltestück 25, das am unteren Ende einer Bohrung 26 liegt; diese Bohrung befindet sich im oberen Ende des Haltekörpers 10 zur Einführung einer Maschinenspindel. Nach Lösen des Bolzens 24 lassen sich der Stift 19 mit der Hülse 15 aus dem Haltekörper entnehmen.

Im äußeren Umfang der Spanneinrichtung 12 befinden sich zum oberen Ende der Spanneinrichtung 12 verlaufende Axialnuten 27, wobei jede Nut verschiebbar in einem am Kupplungsmechanismus 30(Fig. 1 und 4) angeordneten Keil eingreift. Dadurch läßt sich bei Lösen des Stiftes 19 aus dem Haltekörper auch die Spanneinrichtung 12 aus dem Haltekörper 10 entnehmen.

Der Gewindebohrer Tist in der Spanneinrichtung 12 gehalten durch einen Haltering 13 und durch Druckschrauben 28, deren inneres Ende an den Schaft des Gewindebohrers drücken.

Durch Einsetzen des Vierkantendes des Gewinde-,,ohrerschaftes in die Vierkantausnehmung der Spanneinrichtung 12 (Fig.4) wird ein Drehen des Gewinde-

bohrers T verhindert. Ist jedoch zwischen der Vierkaniausnehmung und dem Vierkantende des Schaftes ein geringes .Spiel vorhanden, wird sich zu Beginn des Bohrvorganges der Gewindebohrer zur Spanneinrichtung 12 geringfügig drehen. Als Folge ·"> rutschen die Schrauben 28, die cten Gewindebohrerschaft halten, um den Umfang des Schaftes herum, wodurch sich die Schrauben lockern und sich der Gewindebohrer während des Arbeitsvorgangs aus der Spanneinrichtung löst u>

Um dies zu vermeiden ist der Ring 13 ringförmig um die Spanneinrichtung 12 angebracht und die Schrauben 28 in den Ring 13 eingeschraubt, um an den Schaft des Gewindebohrers durch Langlöcher 29 zu pressen, die sich im Endteil der Spanneinrichtung 12 befinden. r< Dadurch wird eine geringfügige Bewegung der Schrauben 28 zusammen mit dem Ring 13 um den Umfang zugelassen (F i g. 2).

Wie in F i g. 1 und 3 mit 7 dargestellt, besteht der das Drehmoment begrenzende Kupplungsmechanismus 30 m aus einem ersten Zylinder 32 und einem zweiten Zylinder 33, die sich zwischen der Innenwand des Futterkörpers 11 und der Außenwand der Spanneinrichtung 12 befinden. Der erste Zylinder 32 ist nicht drehbar zum Futterkörper 11, aber drehbar zur Spanneinrich- J5 tung 12, während der zweite Zylinder 33 drehbar ist zum Futterkörper 11, aber nicht drehbar zur Spanneinrichtung 12.

In dem ersten Zylinder 32 sind eine Vielzahl von gleichmäßig verteilten axialen Durchgangsbohrungen to 34 vorhanden. In jeder der Bohrungen ist ein verschiebbarer Stift 35 angeordnet mit einem Kopf 36 an einem Ende. Um den Stift 35 ist eine Feder 37, z. B. Scheibenfeder oder Schraubenfeder zwischen dem Kopf 36 und einer Buchse 38 angebracht, die im oberen η Ende der Bohrung 34 verschiebbar eingelassen ist, um den Stift nach unten zu drücken. In jeder der Bohrungen 34 ist am unteren Ende eine Aussparung 39 vorhanden.

Im oberen Ende des zweiten Zylinders 33 befinden sich eine Vielzahl von Radialnuten 40 entsprechend der w Durchgangsbohrungen 34 des ersten Zylinders 32. Ein Rollkörper 41 wird in dem durch die Aussparung 39 und die Nut 40 gegebenen Raum gehalten und zwar so daß der Kopf 36 des Stiftes 35 auf den Rollkörper preßt (F i g. 5 und 6). Wie aus der Darstellung ersichtlich, ist die Aussparung 39 größer als der Durchmesser des Rollkörpers 41.

Im unteren Teil des Futterkörpers 11 ist ein Ring 42 in einem Gewinde angeordnet, der mittels eines Lagers 43 drehbar in Eingriff ist mit dem zweiten Zylinder 33 (F i g. 1). Der zweite Zylinder 33 läßt sich durch Drehung des Ringes 42 zum ersten Zylinder 32 hin- oder wegbewegen; dadurch läßt sich der Druck des Stiftes 35 gegen den Rollkörper 41 einstellen. Der Ring 42 ist durch ein Nockenstück 44 in seiner Lage fixiert; dieses Nockenstück 44 ist radial im Ring 42 eingelassen und drückt durch Drehen einer Schraube 45 an den Innenumfang des Futterkörpers 11.

Für ein enges Anliegen des ersten Zylinders 32 an den zweiten Zylinder 33 drücken eine Vielzahl von Federn 46 den ersten Zylinder nach unten (F i g. 1).

Bei Betrieb des Gewindebohrerhalters der vorliegenden Erfindung wird die Umdrehung des Haltekörpers 10 auf den ersten Zylinder 32 übertragen, der gegen den Futterkörper 11 nicht drehbar ist. Obwohl der zweite Zylinder 33 nicht an dem Futterköper 11 des Halters 10 befestigt ist, paßt ein Teil des Rollkörpers 4t, der von Stift 35 angepreßt wird, in die Nut 40 des zweiten Zylinders 33 (Fig.6) und die Umdrehung des ersten Zylinders 32 wird auf den zweiten Zylinder 33 übertragen. Da die Spanneinrichtung 12 am Umfang nicht drehbar gegen den zweiten Zylinder 33 ist, dreht sich der Gewindebohrer zusammen mit der Spanneinrichtung.

Treten während des Bohrvorgangs Drehkräfte am Gewindebohrer auf, die den Druck der Feder 37 zum Herunterpressen des Stiftes 35 übersteigen, löst sich der Rollkörper 41 aus der Nut 40 (F i g, 7), wodurch der erste Zylinder 32 leer durchgeht, und der Antrieb wird nicht auf den zweiten Zylinder 33 übertragen. Diese Funktion dient als Sicherheitskupplung.

Unterscheidet sich während des Gewindebohrens die Ganghöhe des Gewindbohrers von der Vorschubgeschwindigkeit der Maschinenspindel, gleicht ein Längenausgleichsmechanismus diesen Unterschied aus. Die Spanneinrichtung 12 bewegt sich nach oben und drückt die Feder 16 zusammen und nach unten, wodurch die Feder 21 zusammengedrückt wird.

Da, wie oben beschrieben, der Längenausgleichsmechanismus, zu dem Hülse 15, Feder 16, Stift 19 usw. gehört, eine Einheit bildet, die in die Spanneinrichtung 12 eingesetzt wird und da die Einheit zusammen mit der Spanneinrichtung leicht aus dem Gewindebohrfutter entnehmbar ist durch Lösen des Bolzens 24, der den Stift 19 des Längenausgleichsmechanismus befestigt, läßt sich der Vorgang des Gewindebohrens mit einem einzigen Gewindebohrfutter vornehmen, wenn eine Vielzahl von Einheiten von Längenausgleichsmechanismus mit verschiedenen Spanneinrichtungen passend für verschiedene Gewindebohrer und mit verschiedenen Federn entsprechend der Gewindebohrer vorgefertigt werden. Da die Einheit leicht auszuwechseln ist, wird die Arbeitsleistung stark erhöht

Da der Ausrückmechanismus um die Spanneinrichtung angebracht ist, kann die Gesamtlänge der Gewindebohrerhalterung reduziert werden im Gegen-" satz zu einem herkömmlichen Halter, bei dem der Ausrückmechanismus über der Spanneinrichtung angeordnet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   28 18G64

   Gewindebohrfutter, mit einer das Drehmoment begrenzenden Kupplung, und einem an einer Werkzeugmaschinenspindel ansetzbaren, angetrie- benen Futterkörper sowie einem mit diesem gegen die Kraft von koaxial um eine bzw. in einer Hülse angeordneten Federn axial verschiebbar und drehfest verbundenen, das Werkzeug mittels einer Spanneinrichtung aufnehmenden Spindelteil, wobei in die Federn abstützenden Teile verstellbar ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Spindelteil mit Hülse (15) und Federn (i6, 21) über einen Gewindebolzen (24) mit dem Futterkörper (11) lösbar verbunden ist und daß die um die Hülse ι» (15) angeordnete Feder (16) an einen in Längsrichtung verstellbaren Ring (17) abgestützt ist.