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Einstellbares Futter, insbesondere zum Gewindeschneiden, mit Überlastungskupplung
In dem Hauptpatent ist ein einstellbares Futter, insbesondere zum Gewindeschneiden,
mit einer im Grundkörper drehbar und axial nicht verschiebbar gelagerten und mit
diesem durch eine überlastungskupplung gekuppelten Hülse vorgeschlagen, in der eine
gegen Verdrehung gesicherte, jedoch axial verschiebbare, zur Aufnahme des Werkzeuges
dienende Aufnahmehülse angeordnet ist. Um eine Überlastungskupplung zu schaffen,
sind nach dem Hauptpatent am Umfang der drehbaren Hülse Zentrierungen vorgesehen,
in die im Grundkörper gelagerte, unter Federdruck stehende Kugeln eingreifen, wobei
die äußeren Enden der Federn sich über Druckstöcke an der Kegelmantelinnenfläche
eines axial auf dem Grundkörper verstellbaren Ringes abstützen: Die Federn aller
Kugeln können gleichmäßig verstellt werden bei genauester stufenloser Einstellung
des zu übertragenden Drehmomentes.
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Da ein solches Futter sehr empfindlich und für größere Drehmomente
nicht sehr gut geeignet ist; wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen; die drehbare
und mit der axial verschiebbaren Werkzeugbüchse verbundene Kuppelhülse durch doppelkonische,
verstellbare Klemmkeile änzutreiben. Hierdurch werden die Kugeln mit ihren Belastungsfedern
vermieden, und das Futter kann für größere Kräfte Verwendung finden, wobei durch
die verstellbaren Klemmkeile das Drehmoment je nach der Beanspruchung des Bohrers
stufenlos '`von Hand einstellbar ist.
Die Kupplungshülse kann darüber
hinaus mit einer federbelasteten Rastenscheibe koppelbar sein, die einen Teil des
Drehmomentes überträgt. Die Kraft dieser Feder wird kleiner gewählt als die, die
dem kleinsten durch das Futter zu übertragenden Drehmoment entspricht. Diese Anordnung
der Rastenscheibe hat den Vorteil, daß beim Überschreiten des eingestellten Drehmomentes
die Rastenscheibe aus den Nuten am Kopf der Kupplungshülse herausspringt, so daß
die Verbindung zwischen dem Futterkörper und dem Werkzeugträger unterbrochen ist.
In diesem Fall drehen sich die doppelkonischen Klemmkeile auf der Kupplungshülse,
ohne daß die letztere mitgenommen wird. Ist ein Bohrer festgefahren und soll er
zurückgedreht werden, so kann er sich so festgeklemmt haben, daß das Futter mit
dem eingestellten Drehmoment nicht in der Lage ist, ihn zu lösen. Dann wirkt die
Rastenscheibe durch die aufeinanderfolgenden Schläge beim Einspringen der Rasten
in die Nuten lösend auf das Werkzeug, so daß es sich nach einiger Zeit herausdrehen
läßt. Die Rastenscheibe hat darüber hinaus noch den Vorteil, daß durch das Geräusch
beim Einspringen der Rasten in die Nuten die Bedienungsperson darauf aufmerksam
gemacht wird, däß das Werkzeug stillsteht, daß also z. B. die gewünschte Lochtiefe
erreicht oder das zulässige Drehmoment überschritten ist und das Werkzeug zurückgeführt
werden muß.
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Es ist ein Spannfutter mit Überlastungssicherung in Form einer Konuskupplung
bekannt, bei dem aber zu dem Zeitpunkt des Stillstandes des Werkzeuges noch eine
weitere Drehbewegung stattfindet, bis der Konus sich so weit verdreht hat, daß die
hier vorgesehenen Kupplungsnocken übereinander hinweggelaufen sind. In dieser Zeit
kann aber das Werkzeug längst zerbrochen sein. Auch ist die Bedienung des Spannfutters
sehr umständlich, da man durch einen schmalen Schlitz hindurch den Konus nach jedem
Auskuppeln mit einem Stift od. dgl. zurückdrehen muß.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines einstellbaren Futters
mit Überlastungskupplung gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i
einen Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-B der Fig. i und Fig.
3 einen (Querschnitt nach der Linie C-D der Fig. i.
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Wie nach dem Hauptpatent besteht das Futter aus einem Futterkörper
i, der am oberen Ende mit einem Schaft 2 für die Aufnahme in die Maschinenspindel
versehen ist. Im unteren Teil trägt das Futter eine Kupplungshülse 3, die drehbar,
aber nicht längs verschiebbar ist und die mit Keilnuten io in ihrer Bohrung versehen
ist. In dieser Kupplungshülse 3 ist die Werkzeugbüchse 4 angeordnet, die durch Keile
5 mit der Hülse verbunden wird. Im Innern der Büchse 4 befindet sich ein Tragbolzen
i i, der im Schaft 2 durch einen Querstift 9 gehalten wird. Innerhalb der Werkzeugbüchse
4 ist um den Tragbolzen i i eine Schraubenfeder 8 eingebaut, die sich gegen den
Kopf des Tragbolzens i i abstützt und die Büchse 4 nach oben drückt.
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Um die Kupplungshülse 3 herum sind doppelkonische Klemmkeile
21 angebracht, die sich auf ihrem oberen Teil gegen eine entsprechende kegelige
Innenfläche des Futterkörpers i legen, während um den unteren Teil dieser Klemmkeile
21 ein Keilring 22 angebracht ist, der durch die geriffelte Futterhülse 15 verschoben
werden kann. Diese Futterhülse 15 ist mit Gewinde 34 auf dem Futterkörper i aufgesetzt.
Durch Verdrehen dieser Futterhülse 15 wird der Keilring 22 verschoben und damit
auch die Reibung zwischen den Klemmkeilen 21 und der Kupplungshülse 3 verändert,
so daß auf diese Weise ein beliebiges Drehmoment eingestellt werden kann.
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Oberhalb der Kupplungshülse 3 ist gemäß der Erfindung eine Rastenscheibe
23 angeordnet, deren Zähne 24 in entsprechende Nuten 25 an der Stirnfläche der Hülse
3 eingreifen. Durch eine Schraubenfeder 26 wird diese Rastenscheibe nach unten in
die Nuten der Hülse 3 gedrückt. Um eine Drehung der Rastenscheibe zu verhindern,
ist z. B. von der Seite aus ein Stift 27 in den Futterkörper i eingesetzt, der in
eine Nut oder einen Schlitz 28 der Kastenscheibe eingreift, so daß diese sich zwar
axial verschieben, aber nicht drehen kann. Die Federkraft dieser Feder 26 wird etwas
kleiner gewählt als das kleinste zu übertragende Drehmoment, so daß mithin ein Teil
des Drehmomentes von dieser Kastenscheibe auf die Kupplungshülse 3 und damit auf
die Werkzeugbüchse ¢ übertragen wird. Wenn das Werkzeug hängenbleibt, so bleibt
auch die Kupplungshülse 3 stehen, während sich die Kastenscheibe 23 weiterdreht,
wobei ihre Zähne aus den Nuten herausgedrückt, aber dann wieder in die nächsten
Nuten eingedrückt werden.
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DasWerkzeug, z. B. der Gewindebohrer i9, wird z. B. durch ein Spannfutter
29 gehalten, das sich innerhalb dieses unteren Endes der Werkzeugbüchse 4 befindet.
Dieses Spannfutter trägt ein Vierkantloch für den Vierkant 2o des Gewindebohrers
i9. Dieser wird durch eine Spannpatrone 30 gehalten, die durch eine Feder
31 belastet und gegen einen konischen Ring 32 zur Erzielung der Klemmwirkung gedrückt
wird. Durch Hochschieben der Überwurfbüchse 33, deren Bodenteil gegen die Spannpatrone
anliegt, wird letztere angehoben und damit die Spannwirkung gelöst, und der Bohrer
kann herausgenommen werden. Für die verschiedenen Schaftabmessungen der innerhalb
des Spann-Bereiches liegenden Gewindebohrer können diese Werkzeugaufnahmen auswechselbar
sein.
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Je nach dem Durchmesser des Gewindebohrers und auch nach der Zerspannbarkeit
des Werkstoffes wird das größte Drehmoment durch Verstellen der Futterhülse 15 eingestellt.
Durch entsprechende, am Futterkörper angebrachte Kennstriche kann diese Einstellung
ablesbar gemacht werden.