DE8804806U1

DE8804806U1 - Device and tool for producing all known thread types (except buttress threads) in one operation

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Publication number: DE8804806U1
Application number: DE8804806U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-03-12
Filing date: 1988-03-30
Publication date: 1988-06-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung &xgr; von Gewindebohrungen variablen Durchmesers in einem Arbeitsgang | unter Verwendung eines einheitlichen Schneidwerkzeuges und | einer gleichbleibenden Vorrichtung bei gleichartigen Gewinden | mit gleicher Gewindesteigung (Beispiel: M 14 und M 16 oder I M 18 - 20 + M 22) und unter Verwendung einer handelsüblichen ^ elektronisch in ihrer Drehzahl steuerbaren Handbohrmaschine
oder dergleichen motorischen Antriebes, um die Schnittgeschwindigkeit auf die zu bearbeitenden Materialien einstellen J zu können. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Werkzeug, |The invention relates to a device for producing threaded holes of variable diameter in one operation using a uniform cutting tool and a consistent device for similar threads with the same thread pitch (example: M 14 and M 16 or M 18 - 20 + M 22) and using a commercially available hand drill with electronically controlled speed
or similar motor drive in order to be able to adjust the cutting speed to the materials to be processed. Furthermore, the invention relates to a tool, |

das zur allgemeinen Verwendung in CNC-gesteuerten Fräs- und |which is intended for general use in CNC-controlled milling and |

Bohrmaschinen ab 2 1/2 D-Einrichtung geeignet ist, insbesondere §Drilling machines from 2 1/2 D-equipment is suitable, in particular §

aber in Verbindung mit einer an eine Handbohrmaschine oder &iacgr;but in conjunction with a hand drill or &iacgr;

dergleichen anschließbaren Vorrichtung zur Herstellung von 1such connectable device for producing 1

Gewindebohrungen im vollen Material mit stufenloser 1 Einstellmöglichkeit des Gewindespieles ermöglicht. Dabei soll
erreicht werden, daß bei dieser Arbeitsweise Kernloch undThreaded holes in solid material with stepless 1 adjustment of the thread play.
It can be achieved that with this method of working core hole and

Gewinde in einem Arbeits- gang erstellt werden. |Threads can be created in one operation. |

Im Vollmaterial werden Gewindebohrungen entweder durch Vor- ' bohren und Nachschneiden des Gewindes oder aber mittels sogenannter Gewindebohrer in einem Arbeitsgang hergestellt. Dabei
ist die eine Arbeitsweise sehr zeit- und damit kostenaufwendig,
die andere Arbeitsweise aber nur für begrenzte Durchmesser * In solid material, threaded holes are produced either by pre-drilling and re-cutting the thread or by using so-called taps in one operation.
One way of working is very time-consuming and therefore costly,
the other method of operation but only for limited diameters *

der Gewindebohrung bzw. nur bei Durchgangsbohrungen geeignet.
Außerdem erfordern die bekannten Arbeitsweisen für jeden
beabsichtigten Durchmesser einer Gewindebohrung den Einsatz
eines diesem Durchmesser angepaßten Werkzeuges.
In vielen Fällen, insbesondere für die Verschraubung in verhältnismäßig weichem Material, beispielsweise Holz, ist es
darüber hinaus manchmal erwünscht, den Durchmesser der Gewindebohrung etwas geringer zu halten, als es der Durchmesser der
Schraube eigentlich erfordern würde_t um beim Einschrauben derthe threaded hole or only suitable for through holes.
In addition, the known working methods for each
intended diameter of a threaded hole the use
a tool adapted to this diameter.
In many cases, especially for screwing in relatively soft material, such as wood, it is
In addition, it is sometimes desirable to keep the diameter of the threaded hole slightly smaller than the diameter of the
Screw would actually require _t to screw in the

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Schraube im Gewindebereich eine gewisse Materialverfesti- gung zu erhalten. Bei der bisherigen Arbeitsweise waren hierfür teure Spezialwerkzeuge erforderlich, so daß eine zusätzliche Verteuerung entstand. Es besteht daher ein Mangel an Vorrichtungen, mit deren Hilfe trotz einheitlicher Vorrichtung und Verwendung eines einheitlichen Werkzeuges Gewindebohrungen unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Gewindearten ohne großen Zeit und Kostenaufwand auch in Vollmaterial eingebracht werden können.Screw in the thread area to obtain a certain material hardening. The previous method required expensive special tools for this, which resulted in additional cost increases. There is therefore a lack of devices with which threaded holes of different diameters and different thread types can be made in solid material without great time and expense, despite a uniform device and the use of a uniform tool.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfach zu handhabende, wenig aufwendige Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe unter Verwendung handelsüblicher Handbohrmaschinen oder dergleichen und unter Verwendung eines einheitlichen Werkzeuges in einem Arbeitsgang Gewindebohrungen unterschiedlicher Durchmesser und unterschiedlicher Gewindeformen auch von ungelernten Arbeitskräften mit wenig Zeitaufwand auch in Vollmaterial (Sackgewinde) eingebracht werden können. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zu schaffen, welches sich zur Herstellung von Gewindebohrungen im Vollmaterial eignet und welches sowohl an eletronisch CNC-gesteuerten Bearbeitungsinaschinnen als auch und insbesondere in Verbindung mit einer zu schaffenden Vorrichtung verwendbar ist.The invention is therefore based on the object of creating an easy-to-use, inexpensive device with the help of which, using commercially available hand drills or the like and using a uniform tool, threaded holes of different diameters and different thread shapes can be made in solid material (blind thread) in one operation, even by unskilled workers, with little expenditure of time. Furthermore, the invention is based on the object of creating a tool which is suitable for producing threaded holes in solid material and which can be used both on electronic CNC-controlled machining machines and, in particular, in conjunction with a device to be created.

Diese Aufgabe wird in ihrem ersten Teil durch eine Vorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine an die Abtriebswelle einer Handbohrmaschine oder dergleichen anschließbare Werkzeugspindel radial zu dessen Achse verstellbar in einem zylindrischen, ein Spinde¹gehäuse bildenden Gehäuse aufgenommen und das Spindelgehäuse mittels einer Gewindeanordnung in bestimmter Weise axial verstellbar in einem auf das Werkstück aufsetzbaren Halter angeordnet ist und daß das Spindelgehäuse über eine getriebliche Antriebsverbindung innerhalb des Halters rotierend von der Werkzeugspindel angetrieben ist.This object is achieved in its first part by a device which is characterized in that a tool spindle which can be connected to the output shaft of a hand drill or the like is accommodated in a ^cylindrical housing which forms a spindle housing and is adjustable radially to its axis, and the spindle housing is arranged in a holder which can be placed on the workpiece in a manner which is axially adjustable in a certain way by means of a thread arrangement, and that the spindle housing is driven in rotation by the tool spindle via a gear drive connection within the holder.

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Die Einzelausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 19.The individual embodiments of the device are set out in claims 2 to 19.

Durch den rotierenden Antrieb über die getriebliche Antriebsverbindung mit der Werkzeugspindel wird das Spindelgehäuse vermittels der Gewindeanordnung im Halter mit einem gewissen Untersetzungseffekt im Halter nach unten bewegt, derart, daß zusammen mit dem Spindelgehäuse auch die Werkz.üugspindel und damit das Werkzeug selbst fortschreitend zum Werkstück hin bzw. in dieses abgesenkt werden, wobei die Gewindeanordnung für ein Absenken entsprechend der durch die Gewindesteigung der Gewindeanordnung vorgezeichnete Absenkgeschwindigkeit sorgt, so daß durch das Werkzeug im Werkstück ein Gewinde gleicher Steigung erzeugt wird.Due to the rotating drive via the geared drive connection with the tool spindle, the spindle housing is moved downwards in the holder by means of the thread arrangement in the holder with a certain reduction effect, such that together with the spindle housing, the tool spindle and thus the tool itself are progressively lowered towards or into the workpiece, whereby the thread arrangement ensures lowering in accordance with the lowering speed specified by the thread pitch of the thread arrangement, so that the tool creates a thread of the same pitch in the workpiece.

Bei Erreichen der durch die Länge der Gewindeanordnung vorbestimmten maximalen Arbeitstiefe sorgt eine Drehmomentabschaltung für eine Antriebsunterbrechung, so daß kein weiterer Vorschub der Werk^eugspindel und damit auch des Werkzeuges mehr erfolgen kann.When the maximum working depth predetermined by the length of the thread arrangement is reached, a torque cut-off interrupts the drive so that no further feed of the tool spindle and thus also of the tool can take place.

Der Einstellung des jeweils gewünschten Durchmessers der Gewindebohrung dienen die Werkzeugspindel gegenüber dom Spindelgehäuse abstützende verstellbare Excenterplatten, die eine radiale Verstellung der Werkzougspindel in Bezug auf die Achse des Spindelgehäuses ermöglichen. Um einen geringen axialen Widerstand des Werkzeuges zu erreichen, ist der Fräser stirnseitig im Mittel frei, dieses aber erlaubt kein direktes Eintauchen ins volle Material mehr. Um einen Fräserbruch zu verhindern und auch das Eintauchen trotzdem zu ermöglichen, darf die Fräserbahn nicht kleiner einstellbar sein (Versatz zur Mitte), als der Fräser mittig frei ist. Dies wird erreicht, indem die in den der radialen Verstellung der Werkzeugspindel in Bezug auf die Achse des Spindegehäuses dienenden Excenterplatten angeordneten Ausnehmungen für die Aufnahme der Werkzeugspindel so angeordnet sind, daß deren Achse bei keiner Einstellung mit der Achse des Spindelgehäuses zusammenfallenThe adjustable eccentric plates supporting the tool spindle opposite the spindle housing are used to set the desired diameter of the threaded hole, enabling the tool spindle to be adjusted radially in relation to the spindle housing axis. In order to achieve a low axial resistance of the tool, the milling cutter is free in the middle on the front side, but this no longer allows direct immersion into the full material. In order to prevent the milling cutter from breaking and to still enable immersion, the milling cutter path must not be adjustable to a smaller distance (offset from the center) than the milling cutter is free in the middle. This is achieved by arranging the recesses for the tool spindle in the eccentric plates used for the radial adjustment of the tool spindle in relation to the spindle housing axis in such a way that their axis does not coincide with the axis of the spindle housing during any adjustment.

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kann und somit das Werkzeug immer um die Achse des Spindelgehäuses rotierend arbeitet. Der Verstellung der Excenterplatten ist ein manuell verstellbarer Spindeltrieb zugeordnet. and thus the tool always rotates around the axis of the spindle housing. A manually adjustable spindle drive is assigned to the adjustment of the eccentric plates.

Weiterhin kann noch vorgesehen sein, daß der Antrieb des Spindelgehäuses von Vorlauf auf Rücklauf umschaltbar gestaltet ist.Furthermore, it can be provided that the drive of the spindle housing can be switched from forward to reverse.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, unter Verwendung eines einheitlichen Werkzeuges Gewindebohrungen unterschiedlicher Durchmesser herzustellen, insbesondere aber Gewindebohrungen, die gegenüber den üblichen metris·/;en Gewinden oder Zollgewinden ein mehr oder minder geringes Untermaß, gegebenenfalls aber auch ein Übermaß aufweisen. Bei entsprechender Ausstattung mit Ablese- bzw. Einstellskalen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung darüberhinaus auch von ungelernten Arbeitskräften jederzeit und mit geringem Zeitaufwand bedient werden, da der Arbeitsablauf, bedingt daß die anfallenden Frässpäne unu die Kühlung der Werkzeugschneide mit Druckluft erfolgt, in Verbindung eines Endschalters mit Drehmomenteinstellung vollautomatisch abläuft.With the device according to the invention it is possible to produce threaded holes of different diameters using a single tool, but in particular threaded holes that are more or less slightly undersized, or possibly oversized, compared to the usual metric or inch threads. If it is appropriately equipped with reading or setting scales, the device according to the invention can also be operated by unskilled workers at any time and with little expenditure of time, since the work process, which requires that the milling chips and the cooling of the tool cutting edge are carried out with compressed air, is fully automatic in conjunction with a limit switch with torque setting.

Die Aufgabe wird in ihrem zweiten Teil durch ein Werkzeug gelost, das im allgemeinen als Strinfraser ausgebildet ist und dessen Schneiden mit einem Linksdrall zum Mitlauffräsen angeordnet sind und bei dem in einem Abstand oberhalb der Fräserschneiden dos Stirnfräsers radial ausladend wenigstens zwei Gewindeschneidzähne angeordnet sind. Im Gegensatz zum Gegenlauffräsen ergibt das Mitlauffräsen eine hervorragende Oberflächengüte, was gerade für die Herstellung von Gewindebohrungen von besonderer Bedeutung ist. Die Schneidenhöhe der Schneiden des Stirnfräsers entspricht wenigstens der einfachem Steigung des zu schneidenden Gewindes, soll aber nach den möglichen Schleifvorgängen immer noch das Maß einer Gewindesteigung aufweisen, wofür ein ca. &igr; 1/2-faches Ausgangsmaß anzusetzen wäre.'Bei Verwendung von Fräsern mit Wendeplatten ist natürlich eine Schneidhöhe ^ die der zuThe second part of the task is solved by a tool which is generally designed as a face milling cutter and whose cutting edges are arranged with a left-hand twist for run-on milling and in which at least two thread cutting teeth are arranged radially at a distance above the cutter cutting edges of the face milling cutter. In contrast to up-milling, run-on milling produces an excellent surface quality, which is particularly important for the production of threaded holes. The cutting height of the cutting edges of the face milling cutter corresponds at least to the single pitch of the thread to be cut, but should still have the dimension of a thread pitch after the possible grinding processes, for which an approx. &igr; 1/2-fold initial dimension would be used.'When using cutters with indexable inserts, a cutting height ^ that of the

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erstellenden Gewindesteigung entspricht, ausreichend.to be created is sufficient.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht Ferner darin * daß die GeWindeschneidzähne in einer senkrecht zur Fräserachse ausgerichteten Ebene angeordnet sind.An essential feature of the invention is also that the thread cutting teeth are arranged in a plane that is perpendicular to the milling cutter axis.

In weiterer Ausgestaltung ist oberhalb der Schneiden des Stirnfräsers eine umlaufende Umfangsnut geringer Breite und Tiefe als Spanbrecher angeordnet und weist der Stirnfräser einen zentralen schneidenfreien Raum auf* wobei seine Schneiden imIn a further embodiment, a circumferential groove of small width and depth is arranged above the cutting edges of the face milling cutter as a chip breaker and the face milling cutter has a central cutting-free space* with its cutting edges in the

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gerichteten Umfangsflächenbereich übergehen.directed circumferential surface area.

Aufgabenverteilunp;: Die Erstellung der Gewindekernbohrung entfällt auf die Schneiden des Stirnfräsers. Die Erstellung der Gewindegänge haben die hierfür angebrachten in ihrer Form und Gewindetiefe dem jeweils zu erstellenden Gewinde angepaßen | Gewindeschneidzähne zu erledigen. Allocation of tasks: The cutting edges of the face milling cutter are responsible for creating the thread core hole. The threads are created by the thread cutting teeth fitted for this purpose, the shape and thread depth of which are adapted to the thread to be created.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Äusführungsbeispieles im Einzelnen beschrieben.The invention is described in detail in the following example description using an embodiment shown in the drawing.

In der Zeichnung zeigt dieIn the drawing, the

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von Gewindebohrungen in Vollmaterial;Figure 1 shows a longitudinal section through a device according to the invention for producing threaded holes in solid material;

Figur 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß Figur 1 entlang der Linie II-II;Figure 2 shows a section through the device according to Figure 1 along the line II-II;

"i Figur 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß Figur 1 | "i Figure 3 is a section through the device according to Figure 1 |

entlang der Linie III-III in Figur 1; Figur k eine Detaildarstellung im vergrößerten Maßstab;along the line III-III in Figure 1; Figure k is a detailed view on an enlarged scale;

Figur 5 eine Seitenansicht eines Werkzeuges 2Ur Verwendung in' Verbindung mit eifiei* Vorrichtung gemäß Figur 1 bis 4;Figure 5 is a side view of a tool for use in conjunction with a device according to Figures 1 to 4;

^igut· 6 eine Teildärstellung zu Figur 5 im vergrößerten Maßstab, ^igut· 6 a partial representation of Figure 5 on an enlarged scale ,

An das Gehäuse 1 einer handelsüblichen elektrischen Handbohrmaachnie ist vermittels einer Klemmverschraubung 2 eine Hülse 3 angeschlossen j die eine mit der Abtriebswelle 4 der Handbohrmaschine kuppelbare Kerkisstigspindsi 5 suf nimmt. In der Hülse 3 ist die Werkzeugspindel 5 Über Kugellager 6 abgestützt» Über die Hülse 301 ist die Werkzeugspindel 5 in Ausnehmungen 7 zweier Excenterplatten 8 und 9 aufgenommen. Die Excenterplatten 8 und 9 sind ihrerseits in Ausnehmungen 10 und 11 eines Deckels 12 und eines Bodens 13 eines zylindrischen, ein sogenanntes Spindelgehäuse bildenden Gehäuses 15 drehbar aufgenommen. Ferner sind die Excenterplatten 8 und 9 untereinander, im gezeigten Ausführungsbeispiel mittels Schraubenbolzen 14 und der Hülse 301 drehsicher verbunden. Vermittels der Excenterplatten 8 und 9 kann die Werkzeugspindel 5 radial zur Achse des Spindelgehäuses 15 verstellt werden, so daß Gewindebohrungen unterschiedlichen Durchmessers herstellbar eind. Der Verdrehung der im Spindelgehäuse drehbar gelagerten Excenterplatten ist ein Spindeltrieb 50 zugeordnet, der eine über ein Auge 51 an einen an der Excenterplatte 8 angeordneten Zapfen 52 angeschlossene Schraubspindel 53 sowie eine Spindelmutter 54 umfasst, wobei die Spindelmutter 54 gegen einen drehbar am Deckel 12 des Spindelgehäuses 5 angeordneten Widerlagerbock 56 abgestützt ist. Wie insbesondere aus den Darstellungen der Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, sind die Ausnehmungen 10 und 11 für die Aufnahme der Hülse 301 bzw. des Hülsenteiles 301 in den Excenterplatten so angeordnet, daß die Achse 57 des Werkzeuges 39 bwz. der Kerkzeugspindel 5 bei keiner Einstellung der Excenterplatten 12 und 13 mit der Achse 58 des Spindelgehäuses zusammenfallen kann, so daß das Werkzeug 39 bei jeder beliebigen Einstellung immer um die Achse 58 desA sleeve 3 is connected to the housing 1 of a commercially available electric hand drill by means of a clamping screw 2, which accommodates a spindle 5 that can be coupled to the output shaft 4 of the hand drill. The tool spindle 5 is supported in the sleeve 3 by means of ball bearings 6. The tool spindle 5 is accommodated in recesses 7 of two eccentric plates 8 and 9 via the sleeve 301. The eccentric plates 8 and 9 are in turn rotatably accommodated in recesses 10 and 11 of a cover 12 and a base 13 of a cylindrical housing 15 that forms a so-called spindle housing. Furthermore, the eccentric plates 8 and 9 are connected to one another in a rotationally secure manner, in the embodiment shown by means of screw bolts 14 and the sleeve 301. By means of the eccentric plates 8 and 9, the tool spindle 5 can be adjusted radially to the axis of the spindle housing 15, so that threaded holes of different diameters can be produced. The rotation of the eccentric plates, which are rotatably mounted in the spindle housing, is assigned a spindle drive 50, which comprises a screw spindle 53 connected via an eye 51 to a pin 52 arranged on the eccentric plate 8, as well as a spindle nut 54, the spindle nut 54 being supported against an abutment block 56 arranged rotatably on the cover 12 of the spindle housing 5. As can be seen in particular from the illustrations in Figures 2 and 3, the recesses 10 and 11 for receiving the sleeve 301 or the sleeve part 301 in the eccentric plates are arranged in such a way that the axis 57 of the tool 39 or the sleeve part 301 is aligned with the axis 57 of the tool 39 or the sleeve part 301. the tool spindle 5 cannot coincide with the axis 58 of the spindle housing in any adjustment of the eccentric plates 12 and 13, so that the tool 39 always rotates around the axis 58 of the

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SpihdelgehäUses l5 kreisend arbeitet. Das Spindelgehäuse ist in einem im gezeigten ÄusführUngsbeispiel rohrförmigen Halter 16 vermittels einer Gewindeanordnüng 17 axial verstellbar abgestützt. Ferner ist das Spindelgehäuse 15 mit zwei FührUn&ringen 16 ausgestattet> die an seinem oberen bzw* Unteren Efide angeordnet sind Und an der Innenumfangsfläche des rohrförmigen Halters 16 anliegen. Die Gewindeanordnung 17 umfasst ein am rohrförmigen Halter 16 angeordnetes Innengewinde 19 und ein am Spindelgehäuse 15 angeordnetes Außengewinde 20. Das Spindelgehäuse 15 ist Innerhalb des Halters 16 rotierend angetrieben, wobei von der Werkzeugspindel 5 eine mit dieser kämmende Schnecke 21 angetrieben ist, die ihrerseits über ein Zahnradpaar 22, 23 ein Kegelradgetriebe 24 antreibt, welches den Antrieb vermittels einer Welle 25 auf ein Ritzel 26, das seinerseits mit einem innenverzähnten, im Bereich der oberen Stirnseite des Halters angeordneten Zahnkranz 27 kämmt. Das Kegelradgetriebe 24 umfaßt ein Eingangszahnrad 28 und zwei Ausgangszahnräder 29 und 30, die für vorlaufenden und rücklaufenden Antrieb des Spindelgehäuses 15 wechselweise mit dem Eingangszahnrad 28 in Eingriff bringbar und hierzu in in der Zeichnung nicht im Einzelnen dargestellter Weise auf der Welle 25 axial verschiebbar angeordnet sind. Zur Begrenzung der Arbeitstiefe der Vorrichtung ist ein Drehmomentabschalter 31 vorgesehen, der bei Erreirhen der maximal angelassenen Arbeitstiefe den Drehantrieb des Spindelgehäuses 15 unterbricht. Der Drehmomentabschalter umfaßt im gezeigten Ausführungsbeispiel eine auf die Welle 25 aufschraubbare Mutter 32 und einen mit einem Auslegerarm 33 versehenen Excenter 34, wobei das Ritzel 26 mittels der auf den Excenter 34 wirkenden Mutter 32 kraftschlüssig mit der Welle 25 verspannt wird und der Excenter 34 durch den Auslegerarm 33 in eine unwirksame Lager verstellt wird, wenn die maximal zugelassene Arbeitstiefe erreicht ist, so daß die kraftschlüssige Verbindung zwischen Ritzel 26 und Welle 25 aufgehoben und damit der Drehantrieb des Spindelgehäuses unterbrochen wird. Der Auslegerarm 33 wirkt dabei mit der oberen Stirnfläche des Zahnkranzes 27 zusammen. Der ZahnkranzSpindle housing 15 works in a circular manner. The spindle housing is supported in a tubular holder 16 in the embodiment shown by means of a threaded arrangement 17 which is axially adjustable. Furthermore, the spindle housing 15 is equipped with two guide rings 16 which are arranged on its upper and lower edges and rest against the inner circumferential surface of the tubular holder 16. The thread arrangement 17 comprises an internal thread 19 arranged on the tubular holder 16 and an external thread 20 arranged on the spindle housing 15. The spindle housing 15 is driven in rotation within the holder 16, with the tool spindle 5 driving a worm 21 which meshes with it, which in turn drives a bevel gear 24 via a pair of gears 22, 23, which drives the drive by means of a shaft 25 to a pinion 26, which in turn meshes with an internally toothed gear rim 27 arranged in the area of the upper end face of the holder. The bevel gear 24 comprises an input gear 28 and two output gears 29 and 30, which can be alternately brought into engagement with the input gear 28 for the forward and reverse drive of the spindle housing 15 and are arranged axially displaceably on the shaft 25 in a manner not shown in detail in the drawing. To limit the working depth of the device, a torque switch 31 is provided, which interrupts the rotary drive of the spindle housing 15 when the maximum working depth is reached. The torque switch comprises in the embodiment shown a nut 32 that can be screwed onto the shaft 25 and an eccentric 34 provided with a cantilever arm 33, whereby the pinion 26 is clamped to the shaft 25 by means of the nut 32 acting on the eccentric 34 and the eccentric 34 is adjusted by the cantilever arm 33 into an ineffective bearing when the maximum permitted working depth is reached, so that the frictional connection between the pinion 26 and the shaft 25 is canceled and the rotary drive of the spindle housing is interrupted. The cantilever arm 33 cooperates with the upper face of the gear ring 27. The gear ring

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27 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel oberseitig auf den rohrförmigen Halter i6 aufgesetzt. Die die Werkzeugspindel 5 aufnehmende Hülse 3 itt i/n gezeigten Ausführungsbeispiel geteilt ausgeführt und umfaßt einen oberen * mit dem Gehäuse 1 der Antriebsmaschine verbindbaren 300 und einen unteren, im Spindelgehäüse 15 bleibend aufgenommenen Teil 301 * Am oberen Teil 300 der Hülse 3 ist ein radial ausladender Stützstab 35 starr befestigt» welcher in eine vertikal gerichtete Langlochausnehmung 36 eines am Halter 16 befestigten Bügels 37 eingreift und zusammen mit diesem eine Dfehmomentenabstützung bildet. Dabei ist der Stützstab axial und radial verschiebbar in der Langlochausnehmung 36 aufgenommen. Am oberen Teil 300 der Hülse 3 ist weiterhin ein radialer Druckluftanschluß 38 angeordnet, über den Drückluft in die Werkzeugspindel 5 und durch diese hindurch in den unteren Bereich der Spindel 5 und damit zur Arbeitsstelle des Werkzeuges 39 gefördert wird. Zum Austritt der Druckluft und zum Austrag der Späne ist der Halter 16 im Bereich seines unteren Endes mit einer Auslaß- öffnung27 is placed on top of the tubular holder i6 in the embodiment shown. The sleeve 3 receiving the tool spindle 5 is designed in a split manner in the embodiment shown and comprises an upper part 300 that can be connected to the housing 1 of the drive machine and a lower part 301 that is permanently received in the spindle housing 15. A radially projecting support rod 35 is rigidly attached to the upper part 300 of the sleeve 3, which engages in a vertically directed slotted hole recess 36 of a bracket 37 attached to the holder 16 and together with it forms a torque support. The support rod is accommodated in the slotted hole recess 36 so that it can be moved axially and radially. A radial compressed air connection 38 is also arranged on the upper part 300 of the sleeve 3, via which compressed air is fed into the tool spindle 5 and through it into the lower area of the spindle 5 and thus to the working point of the tool 39. For the exit of the compressed air and for the removal of the chips, the holder 16 is provided with an outlet opening in the area of its lower end.

40 versehen. An die untere Stirnfläche des Halters 16 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ferner ein Ring40. In the embodiment shown in Figure 1, a ring is also attached to the lower end face of the holder 16.

41 mit darin verstellbar angeordneten, in einer Stellung nach unten vorstehenden Zentrierspitzen 42 angeschlos- sen, über die der Halter 16 in genau ausgerichteter Lage auf dem Werkstück festgelegt werden kann. In der Figur 3 ist ferner gezeigt, daß an den Halter 16 auch noch ein Haltebügel 43 angeschlossen werden kann, welcher ein gabelförmiges Vorderteil 44 aufweist und über dieses vermittels Schrauben 45 an den Halter anschließbar ist. Der Haltebügel 43 kann mit einem ansetzbaren Verlär.Ta_rJang_Steil 46 versehen sein und weist zweckmäßigerweise eine längsgerichtet ^ Langlochausnehmung 47 auf, die von einer Befestigungsschraube 43 zum Befestigen des Haltebügels 43 aiii Werkstück _T beispielsweise in einer vorausgehend hergestellten Gewindebohrung durchsetzt ist, um das die Antriebsverbindung Ritzel 26 und Zahnkranz 27, sowie die untere Lagerung der Welle 25 immer spielfrei auf &igr;. ·'" ^: erhalten wird, ist die Halterung jeweils federnd 70 ausgebildet. 41 with centering tips 42 which are adjustably arranged therein and project downwards in a position and by means of which the holder 16 can be secured in a precisely aligned position on the workpiece. Figure 3 also shows that a holding bracket 43 can also be connected to the holder 16, which has a fork-shaped front part 44 and can be connected to the holder via this by means of screws 45. The holding bracket 43 can be provided with an attachable extension _part 46 and expediently has a longitudinally directed slot _recess 47 through which a fastening screw 43 for fastening the holding bracket 43 to the workpiece _T , for example in a previously made threaded hole, passes, so that the drive connection pinion 26 and gear rim 27, as well as the lower bearing of the shaft 25, always run free of play. ·'" ^: is obtained, the holder is designed to be spring-loaded 70.

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Das in den Figuren 5 und 6 dargestellte Werkzeug 39 ist im Allgemeinen ein Stirnfräser, dessen Schneiden 60 mit Linksdrall angeordnet sind, um ein Mitiauffräsen und damit eine hervorragende Oberflächenqualität zu ermöglichen. Die Schneidenhöhe der Schneiden 60 des Stirnfräsers entspricht der Höhe eines Gewindeganges der Gewindebohrung. Im Abstand zu den Schneiden 60 ist der Stirnfräser mit einer versetzten, als Spänebrecher wirkenden Umfangsnut 61 versehen. Im weiteren Abstand zu den Schneiden 60 des Stirnfräsers ist das Werkzeug 39 mit radial ausladenden Gewindeschneidzähnen 62 versehen. Die Gewindeschneidzähne 62 sind in einer senkrecht zur Achse 63 des Werkzeuges 39 ausgerichteten Ebene 64 angeordnet und weisen eine gleichseitige Querschnittsform mit zur Werkzeugachse koaxialer Stirnfläche 65 auf. Schließlich sind die Schneiden 60 des Stirnfräser im Ubergangsbereich zur Umfangsfläche des Stirnfräsers mit einem Radius 66 abgrundet. Beim Einsatz in CNC-Maschinen ist noch für die Entgratung eine 90"-Fläche 67 im Abstand von ca. 1,5x0 des zu erstellenden Gewindes vorgesehen. Ferner ist die jeweils erforderliche Zahnhöhe 68 einzuhalten.The tool 39 shown in Figures 5 and 6 is generally a face milling cutter whose cutting edges 60 are arranged with a left-hand twist to enable milling and thus an excellent surface quality. The cutting height of the cutting edges 60 of the face milling cutter corresponds to the height of a thread of the threaded hole. At a distance from the cutting edges 60, the face milling cutter is provided with an offset circumferential groove 61 that acts as a chip breaker. At a further distance from the cutting edges 60 of the face milling cutter, the tool 39 is provided with radially projecting thread cutting teeth 62. The thread cutting teeth 62 are arranged in a plane 64 aligned perpendicular to the axis 63 of the tool 39 and have an equilateral cross-sectional shape with a face surface 65 coaxial with the tool axis. Finally, the cutting edges 60 of the face milling cutter are chamfered with a radius 66 in the transition area to the circumferential surface of the face milling cutter. When used in CNC machines, a 90" surface 67 is provided for deburring at a distance of approx. 1.5x0 of the thread to be created. Furthermore, the required tooth height 68 must be observed.

Anmerkung: Der hier aufgeführte Dräser ist für die Erstellung von metrischem Rechtsgewinde ausgelegt, wobei natürlich alle Schneidflächen den erforderlichen Hinterschliff aufweisen müssen. Note: The drill listed here is designed for the production of metric right-hand threads, whereby of course all cutting surfaces must have the required relief grinding.

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Claims

Felix L eeb
To Espat 3

838I Mettenhausen

Device and tool for producing all known thread types (except buttress threads) in one operation

EXPECTATIONS

1) Device and tool for producing all known thread types to all tolerances (except saw threads) in one operation, whereby only one uniform device and one uniform cutting tool are required for the same thread pitch, and a commercially available hand drill with electronically adjustable speed and anti-clockwise rotation device or the like is used as the driving force, characterized in that a tool spindle (5) which can be connected to the output shaft (4) of the hand drill or the like is accommodated in a cylindrical housing which forms a so-called spindle housing (15) and is adjustable radially to its axis, and the cylindrical housing is in turn arranged in a holder which can be placed on the workpiece in an axially adjustable manner by means of a thread arrangement, and that the cylindrical housing (15) is driven by the tool spindle (5) in rotation within the holder (16) via a gear drive connection.

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2) Device according to claim 1, characterized in that the tool spindle (5) is accommodated in the spindle housing (15) in a manner that is adjustable radially to its axis (58) via an eccentric plate (8, 9) rotatably inserted into a cover (12) and into the base (13) of the spindle housing (15).

3) Device according to claim 1 and 2, characterized in that the receptacles for the tool spindle (5) in the eccentric plates (8, 9) are arranged in such a way that a coaxial adjustment of the tool spindle (5) to the axis (58) of the spindle housing (15) is not possible.

4) Device according to claim 1 to 3i, characterized in that the radial offset of the tool spindle (5) to the axis (58) of the spindle housing (15) is not possible by at least half the central cutting-free space of the milling tool.

5) Device according to claims 1 to 4, characterized in that the drive of the spindle housing (15) comprises a worm (21) meshing with the tool spindle (5) and a bevel gear (24) driven by the latter, as well as a pinion (26) rotating around a fixed shaft (25) and meshing with an internally toothed gear ring (27) fixedly arranged on the holder (16), the worm (21) driving a bevel gear (24) rotating around an axis directed transversely to the axis (57) of the tool spindle (5) via a gear pair (22, 23), and the bevel gear driving a bevel gear connected in a rotationally fixed manner to the shaft (25) of the pinion (26).

6) Device according to claim 1 bxs 5 _t characterized in that on the shaft (25) connected to the pinion (26) two bevel gears (24) are arranged axially displaceably opposite one ^another at a distance from one another and that for each intended direction of rotation of the spindle housing (15) one of these bevel gears is in engagement with the bevel gear driven by the worm (21),

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7) Device according to claims 1 to 6, characterized in that the pinion (26) can be connected in a rotationally fixed manner to the shaft (25) carrying the bevel gears by means of a clamping connection, whereby a nut (32) arranged on the shaft (25) is provided with a nut (32) about an axis directed transversely to the shaft (25).

(57) pivotable eccentric (3*0) and whereby j the eccentric (3&Oacgr; in turn can be adjusted back and forth between at least one effective and one ineffective position via a cantilever arm (33). f

8) Device according to claim 1 to 7» characterized in ^that

that the spindle housing (15) is in engagement with an internal thread (19) of the holder (16) via an external thread (20) and that the thread pitch of this thread arrangement

(17) corresponds to the intended thread pitch of the threaded hole to be created, whereby the internal thread of the holder is designed in such a way that a load-bearing surface

for the upper guide ring is retained. j

9) Device according to claims 1 to 8, characterized in that the holder (16) is formed by a tube provided with an internal thread (19) over part of its length and that the gear ring (27) associated with the pinion (26) is formed or arranged in the region of the upper end face of the holder (16).

10) Device according to claims 1 to 9, characterized in that the length of the thread arrangement (17) on the holder (16) and spindle housing (15) corresponds to the maximum working depth of the device and that the extension arm (33) connected to the eccentric (34) comes into contact with the holder (16) after the maximum working depth has been exhausted and thereby pivots the eccentric (34) into its ineffective position, such that the pinion (26) can move freely relative to the shaft (25).

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11) Device according to claims 1 to 10, characterized in that the two eccentric plates (8 and 9) receiving and holding the tool spindle (5) are firmly connected to one another and that a spindle (53) engages one of the two eccentric plates (8 or 9) via a pin (52) and an eye (51), the spindle nut (53) of which is supported against an abutment rotatably arranged on the fixed part of the cover (12)*

12) Device according to claims 1 to 11, characterized in that a torque support for the hand drill or the like is arranged fixedly and protrudingly on the holder (16), which consists of a bracket (37) having a vertical slot recess (36) and interacts with a support rod (35) which in turn is attached in a radially projecting manner to a sleeve (3) which is connected in a rotationally secure manner to the housing (1) of the drive machine and which receives the tool spindle (5)»

13) Device according to claims 1 to 12, characterized in that the tool spindle (5) is supported in the sleeve (3) receiving it via ball bearing arrangements (6) and is fixed via the sleeve (3) in the eccentric plates (8, 9) of the spindle housing.

14) Device according to claims 1 to 13, characterized in that the holder (16), the spindle housing (15) and the sleeve (3) receiving the tool spindle (5) have window openings which are congruent with one another and which form an access to the clamping point of the working tool.

15) Device according to claims 1 to 14, characterized in that the sleeve (3) receiving the tool spindle (5) is divided into a part that can be connected to the housing of the drive machine (1) and a part that remains in the spindle housing (15).

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16) Device according to claims 1 to 15, characterized in that the spindle housing (15) has a guide ring (18) at the top and bottom ends which interacts with the inner circumferential surface of the tubular holder.

17) Device according to claims 1 to 16, characterized in that the holder (16) has adjustable centering points (42) at the bottom which project beyond its front surface and which allow sufficient centering in the punch points created with a centering device.

18) Device according to claims 1 to 17, characterized in that on the retaining ring accommodating the drive machine a connection for the air supply via the tool spindle to the milling tool for the purpose of cooling and for removing the chips is arranged and that the tubular holder has an outlet opening on its lower end face for the compressed air and the chip discharge.

19) Device according to claims 1 to 18, characterized in that the holder (16) has fastening devices in its lower region for the connection of a bracket (37) or the like and that a connectable bracket (37) or the like is in turn equipped with means for fixing the device in a selected position on the workpiece.

20) Tool in solid material or with indexable inserts for general use in CNC-controlled milling and drilling machines from 2 1/2 D device and for use in a device according to claims 1 to 19, characterized in that it is generally designed as a face milling cutter and the cutting edges (60) are arranged with a left-hand twist for follow-through milling and that at least one, preferably two, thread cutting teeth (62) of the thread form to be created are arranged radially projecting at a distance above the cutting edges of the face milling cutter.

21) Tool according to claim 20, characterized in that the cutting height of the cutting edges (60) of the face milling cutter corresponds to at least the single thread pitch, and the diameter of the pre-cutting edge, even after several grinding processes, still has half the cutting diameter to be created, which of course is not the case with the use of indexable inserts with regard to the grinding dimension.

22) Tool according to claim 20 and 21, characterized in that the thread-sharpening teeth (62) are arranged in a plane (6*f) aligned perpendicular to the cutter axis (63),

23) Tool according to claims 20 to 22, characterized in that an offset circumferential groove (61) is arranged as a chip breaker in the cutting edges (60) of the pin milling cutter.

&kgr; ^-T , tool according to claim 20 to 23, characterized in that 8

that the face milling cutter has a central cutting-free space and that its cutting edges (60) are on the circumference of the core

diameter with a radius (66).

25) Tool according to claim 20 to 24, characterized in that when used in CNC-controlled machines, the threaded hole created is immediately countersunk by means of a countersink tooth (6?)

26) Tool according to claim 20 to 25, characterized in that between the pre-cutting edge and the thread cutting teeth there is a free space ( recess) in order to

facilitate.

\ Manufacturing and regrinding of the form cutter to