DE2902299A1

DE2902299A1 - Lochsaegeanordnung

Info

Publication number: DE2902299A1
Application number: DE19792902299
Authority: DE
Inventors: Calvin Merriam Clark
Original assignee: Stanadyne LLC
Current assignee: Stanadyne LLC
Priority date: 1978-01-27
Filing date: 1979-01-22
Publication date: 1979-08-02
Also published as: JPS54113589A; IT1109766B; IT7919578A0; GB2013115A; FR2415509B3; FR2415509A1; CA1077807A; GB2013115B; US4148593A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Lochsägen und betrifft insbesondere eine Antriebswelle für eine Lochsäge.

Die Erfindung schafft eine neue und verbesserte Lochsäge- und Wellenanordnung mit einer Vorrichtung zum Sehne11trennen der Welle, die aber eine Trennung der Welle von der Lochsäge im Gebrauch verhindert.

Weiter schafft die Erfindung eine Anordnung, die zur einfacheren Herstellung eine minimale Anzahl von Teilen aufweist.

Schließlich schafft die Erfindung eine Anordnung der beschrie-

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benen Art, die insbesondere für Hochleistungsbetrieb ausgelegt ist, einen kompakten und robusten Aufbau hat und unter beanspruchenden Betriebsbedingungen für lange Zeit zuverlässig arbeitet.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teillängsschnittansicht einer An

ordnung nach der Erfindung und

Fig. 2 eine vergrößerte Teillängsschnittan

sicht einer besonders für Hochleistungsbetrieb geeigneten Anordnung nach der Erfindung.

Lochsägen der hier in Frage kommenden Bauart werden im allgemeinen durch eine tragbare Antriebseinheit, beispielsweise durch eine mit einem Dreibackenfutter ausgerüstete herkömmliche elektrische Bohrmaschine, angetrieben. Die Anordnung in Fig. % zeigt einen Dorn oder eine Welle 10, einen Antriebsring 12 und eine Lochsäge 14, die auf einen mit Gewinde versehenen Endabschnitt 16 der Welle 10 aufgeschraubt ist. .

Die Welle 10 kann aus handelsüblichem Stangenmaterial mit sechseckigem Querschnitt hergestellt sein, dessen Breite über den Planflächen gleich der Breite über den Planflächen ihres Zwischenantriebsabschnittes 20 ist. Der Endabschnitt 16 der Welle 10 ist eine Fortsetzung des Abschnittes 20, der auf einen kleineren Durchmesser abgedreht und in der dargestellten Weise mit Gewinde versehen worden ist. Dieser Zwischenantriebsabschnitt 20 der Welle 10 wird zur Vereinfachung der Beschreibung und zur Erleichterung des Verständnisses als Antriebsschaft bezeichnet. Der Abschnitt, der von dem Spann-

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futter erfaßt wird, ist durch spanabhebende Bearbeitung ebenfalls auf einen kleineren Durchmesser als der Zwischenantriebsabschnitt 20 gebracht und mit drei Längsnuten 19 versehen worden, die durch die Backen des Spannfutters erfaßt werden.

Die Welle 10 ist zweckmäßig mit einer zentralen Bohrung (nicht gezeigt) versehen, die axial in ihrem mit Gewinde versehenen Abschnitt 16 gebildet ist und einen geeigneten Führungsbohrer 22 aufnimmt, welcher in der Bohrung in herkömmlicher Weise durch eine in dem Körper der Welle 10 angeordnete Feststellschraube 24 festgehalten wird.

Zum weiteren Verringern der Anzahl der verschiedenen Einzelteile ist der Schnelltrennantriebsring 12 als eine einzelne Einheit mit einem mittigen sechseckigen Loch 26 zur Aufnahme des Antriebsschaftes 20 ausgebildet. Das mittige Loch 26 des Antriebsringes 12 erfaßt die Planflächen 30 des Antriebsschafts 20, wodurch der Ring 12 schnell und einfach auf dem Antriebsschaft 20 nichtdrehbar und axial verschiebbar befestigt wird.

Zum Kuppeln des Antriebsringes 12 und der Lochsäge 14 derart, daß sie sich im Gleichlauf mit der Welle 10 drehen, sind zwei nach unten vorstehende Antriebsstifte 34 an dem Antriebsring 12 befestigt, vorzugsweise mit einem Preßsitz und bezüglich des Ringes 12 diametral einander gegenüberliegend, so daß sie in zwei passende Löcher 36 hineinragen, welche in einem Träger 38 der Lochsäge 14 nach Befestigung desselben auf dem Gewindeabschnitt 16 der Welle 10 gebildet worden sind. Die Stifte 34 ragen über die untere Fläche des Antriebsringes 12 um eine ausreichende Strecke vor, so daß die Enden der Stifte 34 vollständig durch den Träger 38 der Lochsäge 14 hindurchgehen und ein Drehmoment formschlüssig auf diesen übertragen, wenn der Antriebsring 12 und die Lochsäge 14 betriebsbereit zusammengebaut sind.

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Der Antriebsschaft 20 der Welle 10 hat/ wie dargestellt, zwei Abstand voneinander aufweisende Nuten 44 und 46, welche sich in Umfangsrichtung um den Antriebsschaft 20 erstrecken, wobei durch die Nuten 44 und 46 an entgegengesetzten Enden des Antriebsschaftes 20 eine erste radiale Schulter 48 bzw. eine zweite radiale Schulter 50 gebildet sind. Der Körper der Welle 10 ist abgedreht oder spanabhebend bearbeitet worden, um die sich in Längsrichtung erstreckenden Sechseckkanten an dem Antriebsschaft 20 zwischen den Nuten 44 und 46 abzutragen und den maximalen Durchmesser über den Ecken des Antriebsschaftes 20 zu verringern. Es hat sich gezeigt, daß dieses Verfahren geeignet ist, um die sich in Längsrichtung erstreckenden Kanten zwischen benachbarten Planflächen 30 des Antriebsschaftes 20 schnell so zu profilieren, daß sie in die benachbarten Planflächen 30 glatt übergehen, Wie es an der Stelle 52 dargestellt ist, und eine Arretierungsbahn zu schaffen, die sich in Längsrichtung des Antriebsschaftes 20 erstreckt und an ihren entgegengesetzten Enden in den Nuten 44 bzw. 46 endigt.

Um den Antriebsring 12 in ausgewählte Arbeits- und Entriegelungspositionen zu bringen und ihn darin lösbar festzuhalten, ist eine Arretiervorrichtung 54 vorgesehen und der Antriebsring 12 hat eine radiale Arretierungsaufnahmekammer 56, welche mit dem mittigen Loch 26 des Antriebsringes 12 an einer seiner Ecken und in einer Linie mit der Längskante 52 in Verbindung steht und die Arretiervorrichtung aufnimmt/ welche mit den Nuten 44 und 46 zusammenwirkt, um die Arbeitsund Entriegelungspositionen des Antriebsringes 12 auf dem Antriebsschaft 20 herzustellen.

Eine Arretierungskugel 54 wird durch eine Feder 64 in Richtung zu dem Antriebsschaft 20 gegen die gegenüberliegende Kante 52 gedrückt, die als Bahn dient, auf der die Arretierungskugel 54 läuft. Die Feder 64 ist eine herkömmliche Druckfeder, deren entgegengesetzte Enden auf der Arretierungskugel 54 bzw. auf dem inneren Ende einer Stellschraube 60, die

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als einstellbarer Federsitz dient, sitzen.

Aufgrund der oben beschriebenen Konstruktion haben die radialen Schultern 48 und 50, die durch die ihre volle Größe aufweisenden Sechseckkanten an den Nuten 44 und 46 gebildet sind, einen größeren Radius in bezug auf die Bahn, die sich in Längsrichtung an den in der Größe verringerten Sechseckkanten 52 zwischen benachbarten Planflächen 30 des Antriebsschaftes 20 erstrecken, und die Einstellbarkeit der Stellschraube 60, die in den Antriebsring 12 eingeschraubt ist, gestattet, das innere Ende der Stellschraube 60 so anzuordnen, daß eine Bewegung der Arretierungskugel 54 über die Nuten 44 und 46 hinaus bei einer Verstellung des Antriebsringes 12 verhindert wird. Die Stellschraube 60 dient somit in Zusammenwirkung mit der Feder 64 und den radialen Schultern 48 und 50 als ein Anschlag für die Arretierungskugel 54 an den Nuten 44 und 46, der eine Axialverschiebung des Antriebsringes 12 auf dem Antriebsschaft 20 über seine Arbeits- und seine Entriegelungsposition hinaus verhindert .

Die Lochsäge 14 kann leicht an die Welle 10 angebaut werden, indem zuerst der Antriebsring 12 in die Entriegelungsposition gebracht und eine mit Innengewinde versehene Nabe 70 an dem Träger 38 der Lochsäge 14 auf den Gewindeabschnitt 16 so weit aufgeschraubt wird, bis der Träger 38 der Lochsäge 14 an einer Schulter 72 an dem Ende des Antriebsschaftes 20 anliegt. Die Lochsäge T4 wird dann etwas zurückgedreht, um sicherzustellen, daß der Träger 38 der Lochsäge 14 nicht an dem Antriebsschaft 20 anliegt, und um die Löcher in dem Träger 38 und die Stifte 34 des Antriebsringes 12 in eine Linie zu bringen. Der Antriebsring 12 wird dann aus der Entriegelungspösition auf der Welle 10 axial in die mit ausgezogenen Linien dargestellte Arbeitsposition verschoben, in welcher sich die Antriebsstifte 34 durch die Löcher 36 in dem Träger 38 der Lochsäge 14 erstrecken, wie es in Fig. 1 dar-

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gestellt ist, und dadurch einen formschlüssigen Drehmomentübertragungsantrieb von der Welle 10 auf Lochsägezähne 74 herstellen. Der Antrieb, der den Antriebsring 12 mit dem Träger 38 der Lochsäge 14 kuppelt, ist so ausgelegt, daß im zusammengebauten Zustand die Lochsäge 14 keine Möglichkeit hat, an der Schulter 72 des Wellenantriebsschaftes 20 in Anlage zu kommen, und daß die Schraubverbindung zwischen der Nabe 70 und der Welle 10 nicht zum Festziehen des Lochsägeträgers 38 an der Welle 10 führt. Zum Lösen der Lochsäge 14 von der Welle 10 ist es lediglich erforderlich, den Antriebsring 12 nach oben zu schieben, um die Arretierungskugel 54 aus der Nut 44 heraus und längs der Kante 52, die als Führungsbahn auf dem Antriebsschaft 20 dient, in die Nut 44 zu bewegen und dadurch die Entriegelungsposition des Antriebsringes 12 bezüglich des Antriebsschaftes 20 herzustellen. In der Entriegelungsposxtion sind die Antriebsstifte 34 vollständig aus den Löchern 36 in dem Träger 38 der Lochsäge 14 herausgezogen, die dann schnell losgeschraubt und von der Welle 10 gelöst werden kann.

Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen, die das Trennen der Lochsägewelle 10 und der Lochsäge 14 bei starker Vibration, welche im Gebrauch auftreten kann, verhindert. Solche Vibrationszustände können bewirken, daß sich die Stifte 34 vorübergehend von den Flächen der Löcher 36 des Trägers 38 der Lochsäge 14 aufgrund starker Änderungen der zwischen ihnen auftretenden Torsionskräfte lösen. Wenn die Stifte 34 zylindrisch sind, können die gleichzeitigen axialen Vibrationen eine Kraft erzeugen, die ausreicht, daß die Arretierungskugel 54 entgegen der Vorspannkraft der Feder 64 aus der Nut 46 herausgedrückt wird. Gemäß der Erfindung und gemäß der Darstellung in den Zeichnungen sind die Stifte 34 mit einer negativen Kegelsteigung versehen, d.h. mit einem Konus, der zu den Enden der Stifte hin divergiert. Ein solcher Konus bewirkt, daß eine Kraftkomponente axial in einer Richtung ausgeübt wird, in der der Antriebsring 12 gegen den

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Träger 38 der Lochsäge 14 gedrückt und dadurch gewährleistet wird, daß der Träger 38 und der Antriebsring 12 fest aneinander gehalten werden, so daß weniger Vibration auftritt. Die Verwendung eines derartigen Konus an den Stiften 34 verringert außerdem die Gefahr, daß die Stifte im Gebrauch abgeschert werden. Diesbezüglich sei beachtet, daß sich die Stifte bei größerer Länge verbiegen können, wodurch die Scherbelastung verringert wird.

Bei der Ausführungsform von Fig. 2 wird die Erfindung bei einer Antriebswelle angewandt, die eine Zwischenplatte zum Antreiben von Lochsägen größeren Durchmessers aufweist. In dieser Ausführungsform ist der Antriebsring 12 mit dem von Fig. 1 identisch und dient als Träger für eine Zwischenplatte 76. Die Zwischenplatte 76 hat ein nichtkreisförmiges, d. h. sechseckiges Loch 78 zum Aufnehmen des Antriebsschaftes 20, welcher dieselbe Querschnittsform hat. Eine Schraube 82, die in einer zylindrischen Senkung 83 an der Zwischenplatte 76 angeordnet ist, hält die Zwischenplatte 76 an dem Antriebsring 12 fest, wenn die Welle vertikal angeordnet ist, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.

In dieser Ausführungsform sind die Antriebsstifte 34 des Antriebsringes 12 in vergrößerten öffnungen 84 der Zwischenplatte 76 aufgenommen und erfüllen wegen des Spalts 85 zwischen den Antriebsstiften 34 und den öffnungen 84 keine Drehmomentübertragungsfunktion. Die Antriebsstifte 86, die an der Zwischenplatte 76 befestigt sind, stehen über die untere Fläche der Zwischenplatte um eine ausreichende Strecke vor, so daß die Enden der Stifte 86 vollständig durch den Träger 38a der Lochsäge 14a hindurchgehen, um auf diese ein Drehmoment übertragen zu können. Die Stifte 86 haben in derselben Weise wie die Antriebsstifte 34 von Fig. 1 eine negative Kegelsteigung und wirken in derselben Weise wie die Antriebsstifte 34 von Fig. 1. Eine Nut 45 dient in Zusammenwirkung mit der Arretierungskugel 54 zum lösbaren Verriegeln der Zwischenplatte 76 in der Betriebsposition, wenn die

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Lochsäge in einer umgedrehten Position benutzt wird.

Vorstehende Darlegungen zeigen/ daß die Erfindung eine robuste Lochsägenantriebseinheit mit einfachem Aufbau schafft, die in der Herstellung billig ist und gleichzeitig einen lösbaren Antriebsring und die Lochsäge ungeachtet von im Gebrauch auftretenden starken Vibrationskräften automatisch in Eingriff hält.

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Zusammenfassung ;

Ein Antriebsring ist auf einer Welle nichtdrehbar und zwischen einer Arbeitsposition und einer Entriegelungsposition verschiebbar gelagert. In der Arbeitsposition ist der Antriebsring an dem Träger einer Lochsäge angeordnet, die auf ein Ende der Welle aufgeschraubt ist, und der Antriebsring hat zwei Antriebsstifte, die in Löcher in dem Träger der Lochsäge ragen und ein Antriebsdrehmoment von der Welle auf die Lochsäge formschlüssig übertragen. Die Antriebsstifte haben eine negative Kegelsteigung, so daß sie den Antriebsring gegen den Träger der Lochsäge drücken.

Claims

Patentansprüche :

[ 1.'Lochsägeanordnung, gekennzeichnet durch eine Antriebswelle (10) mit einem Antriebsschaft (20) und einer daran nichtdrehbar befestigten Antriebsplatte (12), durch eine Lochsäge (14) mit einem rohrförmigen Schneidblatt und einer Tragplatte (38) und durch eine Haltevorrichtung., die die Antriebsplatte (12) und die Tragplatte (38) koaxial zusammenhält, wobei die Tragplatte ein mittiges Loch hat, welches über das Ende der Antriebswelle (10) geführt wird, und mehrere Löcher (36) in radialem Abstand von dem mittigen Loch, und wobei die Antriebsplatte (12) ein insgesamt planares Teil ist, das nach unten vorstehende und in die Löcher der Tragplatte einführbare Ansätze (34) aufweist, welche mit einer negativen Kegelsteigung versehen sind, um die Tragplatte (38) und die Antriebsplatte (12) im Gebrauch, wenn zwischen ihnen ein Drehmoment übertragen wird, aneinander zu drücken.

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2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsplatte (12) auf der Antriebswelle (10) zwischen einer Arbeitsposition und einer Entriegelungsposition axial verschiebbar ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Arretierungsvorrichtung (54, 46; 54, 45), welche die. Antriebsplatte (12) lösbar in ihrer Arbeitsposition hält.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsplatte (12) eine gesonderte Zwischenplatte (76) aufweist, die an ihr befestigt ist, auf der Antriebswelle (10) nichtdrehbar gelagert ist und die mit negativer Kegelsteigung versehenen Ansätze (86) trägt.

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