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Pendelschnellwechselfutter mit achsparalleler Verschiebungsmöglichkeit
zwischen Werkzeug-und Antriebsachse und querverschieblichem Zwischenstück zwischen
den Endflanschen dieser beiden Achsen Beim Feinbohren auf :der Bohrmaschine mittels
Bohrvorrichtung ist es schwierig, die Bohrstange genau in die Mitte der Bohrbüchse
zu bekommen, auch steht manchmal die Bohrspindel nicht genau senkrecht zum Tisch.
Solche Ungenauigkeiten schädigen die Bohrbüchsen, und .die Arbeit wird nichteinwandfrei.
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Abhilfe wird geschaffen durch sogenannte Pendelfutter, die der Bohrstange
einige Freiheit in seitlicher Richtung geben, .damit sie ausweichen kann. Dabei
müssen nicht nur waagerechte Abweichungen, sondern auch kleine Winkelahweichu.ngen
ausgleichbar sein.
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Die Anordnung eines solchen Futters läuft also darauf hinaus, die
Achsen der Bohrspindel und der Bohrstange, soweit nötig, in kleinem Abstand voneinander
umlaufen zu lassen, wobei die Bohrspindel die Kraft hergibt, die durch das Futter
möglichst zwanglos auf die Bohrstange übertragen werden soll.
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Das Kupplungs- oder Mitnehmerstück, welches die Drehbewegung überträgt,
muß also bei jeder Umdrehung ,der Bohrspindel einen kleinen Seitenausschlag ausführen,
dessen Größe etwa dem doppelten Maß der auszugleichenden Ungenauigkeit :entspricht.
Bei der zumal für das Bohren 1n Leichtmetall erforderlichen hohen Drehzahl entstehen
hier beträchtliche Kräfte, die zusammen mit .dem ohnehin auftretenden Zittern der
Maschine im Betrieb starke Schwingungen der Bohrspindel ergeben, die die Genauigkeit
beeinträchtigen.
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Die vorliegende Erfindung beseitigt die genannten Übelstände und bringt
auch sonst
einige in der folgenden Beschreibung erläuterte wesentliche
Vorteile durch eine in ihrer Gesamtheit neue Ausbildung des Pendelschnellwechselfutters
unter Benutzung von an sich bekannten Einzelelementen.
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Im wesentlichen besteht ,die Erfindung darin, daß bei der an sich
bekannten Gattung von Pendelschnellwechselfuttern mit achsparalleler Verschiebungsmöglichkeit
zwischen Werkzeug- und Antriebsachse und quer verschieblichem Zwischenstück zwischen
den Endflanschen dieser beiden Achsen das Zwischenstuck mit ausmittigen achsparallelen
Gelenkstiften und Laschen an ausmittigen achsparallelen Gelenkzapfen -der Antriebsachse
und mittels ebensolcher Gelenkstifte und Laschen .an ausmittigen achsparallelen
Gelenkzapfen .der Achse des Werkzeugaufnehmers verbunden ist und zwischen Antriebsachse
und Aufnehmerachse das obere Lager eines zwischen Antriebsachse und Aufnehmerachse
angeordneten Pendeldruckstabes axial einstellbar ist.
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Diese axiale Einstellung läßt sich zweckmäßig dadurch bewirken, daß
das obere Ende des Pendeldruckstabes gegen einen an der Antriebsachse axial einstellbar
angeordneten Kugelkopf abgestützt wird, wobei der Kugelkopf als Kopf einer in der
Antriebsachse verschraubbaren Stellschraube ausgebildet sein kann.
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In bereits vorgeschlagener Weise wird durch eine auf der Aufnehmerachse
längs verschiebliche, genau in die Bohrung des mit der Antriebsachse starr verbundenen
Bodens der das Zwischenstück enthaltenden Büchse passende Feststellbüchse die Bewegungsmöglichkeit
der AuInehmerachse gegenüber der Antriebsachse zeitweise aufgehoben und ein rasches
und genaues Einstellen der Bohrstange ermöglicht.
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Ein Ausführungsbei,spfel ist in der Zeichnung dargestellt.
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Fig. i ist ein Längsschnitt nach Linie U-a der Fig. 2, Fig.2 ein senkrecht
zur Achse geführter Schnitt nach Linie c-c, Fig.3 ein Schnitt nach Linie b-b .der
Fig.2. Das Bohrfutter hat, wie üblich, als Antriebsachse i einen kegelförmigen Schaft,
mit demes in die Bohrspindel eingesetzt wird. Die Achse i .isst am anderen Ende
zu einer zylindrischen Büchse 21 erweitert, die die Übertragungsteile des Futters
aufnimmt und durch einen Boden 3 abgeschlossen ist. In der Büchse 2i befindet sich
das beiderseits gegabelte Zwischenstück 7, dessen Form aus Fig. -2 zu erkennen ist.
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Das Zwischenstück 7 paßt zwischen den flachen Boden der Büchse 21
und den Flansch 22 des Aufnehmers 2. Im Boden der Büchse 21 sind zwei gegenüberstehende
Gelenkzapfen 6 eingeschraubt, in gleicher Weise ragen zwei solcher Gelenkzapfen
26 .aus dem Flansch 22 heraus. Das Zwischenstück; trägt vier Gelenkstifte
i9. Laschen 5 verbinden die Zapfen 6 bzw. 26 und die Zapfen i9 miteinander. Das
Zwischenstück 7 und :die Laschen 5 sind aus Leichtmetall hergestellt, um die aus
den Bewegungen dieser Teile entstehenden Massenkräfte möglichst gering zu halten.
Der Flansch 2:2 stützt sich durch ein Kugellager von großem Durchmesser, aber mit
kleinen Kugeln 17 auf dem Boden 3 ab. Die Kugeln 17 werden in einem Käfig
9 geführt, der flach auf dem Boden 3 aufliegt.
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Der Flansch 22 geht in das rohrförmige Stück :2 über und bildet so
den Aufnehmer für die Hülse 23 und die Bohrstange 2d.. In der Mitte des Flansches
22 ist eine kegelige Ausnehmung vorgesehen, die als Lager für den Kugelkopf des
Pendeldrucksta.bes S dient. Dieser Stab hat an seinem oberen Ende ebenfalls eine
kegelige Aussenkung, in die der Kugelkopf der Stellschraube 12 eingreift. Mittels
dieser Stellschraube 12 kann der Flansch 22 so eingestellt werden, daß er vollkommen
spielfrei in der Längsrichtung des Futters sitzt, aber doch leicht sich seitlich
verschieben kann. Die Stellschraube 12 wird durch die Klemmschraube 1d gesichert,
die auf ein Plättchen 13 drückt.
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Auf dem Schaft des Aufnehmers 2 ist in bereits vorgeschlagener Weise
verschiebbar die Stellbüchse d. angebracht. Inder gezeichneten oberen Stellung paßt
sie genau in nie Bohrung im Boden 3 hinein. Eine durch eine Feder ii belastete Kugel
15, die in einem Block io gelagert ist, schnappt in eine in der Büchse d. ausgedrehte
Rille ein und hält die Büchse d. oben fest. In zwei Querbohrungen im Aufnehmer 2
liegen die Kugeln 16. Sie werden durch den erweiterten Rand der Büchse d. erfaßt,
so daß sie nicht herausfallen können. Die Kugeln 16 greifen in geeignete Nuten in
der Hülse -23 ein, wenn die Büchse :4 nach unten, geschoben wird, und halten die
Hülse 23 mit der darin steckenden Bohrstange 24 fest. Der Federring ig verhindert
das Abgleiten der Büchse .I.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Das Futter wird in üblicher Weise
in die kegelförmige Bohrung der Bohrmaschinenspindel eingesetzt. Dabei ist die Büchse
d., wie Fig. i zeigt, hochgeschoben und füllt genau passend die Bohrung im Boden
3 aus. Dadurch bildet das Bohrfutter ein starres Ganzes.
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Nachdem nun die Bohrstange 24 mit ihrer Ausgleichshülse -23 in den
Aufnehmer :2 eingeschoben worden ist, wird die Büchse heruntergeschoben. Damit ist
die starre Verbnndung
zwischen dem Aufnehmer :2 und dem Boden 3
gelöst. Ferner werden die Kugeln 16 an der Büchse q. erfaßt und nach innen gedrückt,
sie dringen in die Aussparungen der Hülse 23 ein und halten sie mitsamt der
Bohrstange fest.
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Beim Bohren übernimmt die Bohrbüchse die genaue Führung der Bohrstange,
während die Bohrmaschine lediglich die Drehkraft hergibt.
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Die Bohrstange wird in dem neuen Bohrfutter von keinerlei Seitenkräften
gestört, sie läuft praktisch verzwängungsfrei in ihrer Bohrbüchse. Kleine Ungenauigkeiten,
d. h. Verlagerungen der Bohrstangen- und Bohrspindelachsen gleichen sich dadurch
aus, daß der Flansch 22 sich, mit .den Laschen 5 um die Drehzapfen 6 und ig pendelnd,
auf den Kugeln 17 seitlich verschiebt. Wegen der Kugellagerung ist diese Seitenverschiebung
fast widerstandslos. Bei dem geringen Gewicht der aus Leichtmetall gefertigten verschiebbaren
Teile und der sehr kleinen Seitenbewegung (nur einige Zehntel Millimeter) sind die
auftretenden Beschleunigungen so gering, daß keine störenden Schwingungen und Erschütterungen
, im Futter auftreten können. Man kann deshalb die Bohrstange mit hoher Drehzahl
laufen lassen und erhält trotzdem glatte und maßgerechte Bohrungen, so daß jegliche
Nacharbeit vermieden ist.
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Die Drehkraft wird von der Bohrspindel über die Gelenkzapfen 6 sm
Boden der Büchse 2i, die Laschen. 5, die Zapfen zg, das Zwischenstück 7, die Zapfen
6 im Flansch 22 auf die Bohrstange übertragen.
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Der Druckstab 8 gewährleistet vollkommen spielfreie Einstellung,des
ganzen Systems, so daß das Futter für beide Drehrichtungen gleich gut verwendbar
ist.
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Handelt es sich aber darum, das Bohrfutter auch für Schräglagen der
Bohrspindel zum Bohrtisch zu benutzen, so kann man den Druckstab 8 mit einem geringen
Spielraum einstellen. Bei o,i mm Längsspiel gleichen sich Schräglagen bis zu io
Minuten aus.
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Besonders wertvoll ist die Anwendung der bereits vorgeschlagenen Anordnung
der verschiebbaren Büchse 4.. Sie erlaubt in ihrer oberen Lage ein sehr rasches
und genaues Einstellen der Bohrstange, während sie, durch einen einzigen Griff in
ihre tiefste Stellung gebracht, dem Futter die erforderliche Beweglichkeit gibt.
Auch -das Auswechseln der Bohrstange läßt sich durch einen Griff bewerkstelligen,
lediglich durch Verschieben .der Büchse q..