DE3631374A1 - Schnellwechseladapter mit rutschkupplung fuer gewindebohrfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schnellwechseladapter mit Rutschkupplung für Gewindebohrfutter.

Der Gegenstand der Erfindung ist dem technischen Bereich des Werkzeugmaschinen-Zubehörs zuzuordnen.

Bekannt sind Geräte dieser Art, die eine Einrichtung zur Drehmomentbegrenzung mit Kugeln beispielsweise verwenden, die in Kerben oder Hohlräume des Antriebsorgans gelagert sind und einerseits mit Eindrücken in der Gewindebohreraufnahme und mit Rampen an einem elastisch zwischen dem Gewindebohrerhalter und einem Gehäuse montierten Kranz zusammenwirken. Ist das vorgegebene Drehmoment erreicht, so entfernen sich die Kugeln radial und drücken den Kranz nach unten, um das Abkoppeln des Gewindebohrerhalters bezüglich des Antriebsorgans zu gewährleisten.

Solche Geräte sind verhältnismäßig kostspielig aufgrund ihrer komplexen Form und der schwierig herzustellenden Bauteile, der für bestimmte Elemente erforderlichen Präzision, die die Bearbeitungskosten erhöht, und der langwierigen und beschwerlichen Montagearbeiten für die verschiedenen Elemente.

Erfindungsgemäß soll ein Adapter mit Rutschkupplung hergestellt werden, der aufgrund einfach gestalteter Bestandteile, einer Einschränkung der Präzisionsarbeiten, eine Beschränkung der Zahl der Bauteile und eine Vereinfachung der Montage wirtschaftlich herzustellen ist.

Außerdem wurde auf eine praktisch absolute Zuverlässigkeit für alle Werkstoffe beim Gewindebohren hingezielt, selbst für Werkstoffe mit äußerst geringem Elastizitätsmodul.

Hierzu besitzt der Adapter erfindungsgemäß eine Rutschkupplung mit einem Antriebsorgan, das mit der Spindel einer Maschine verbunden ist und eine Vielzahl radialer und axialer, miteinander in Verbindung stehender Öffnung zur Aufnahme von jeweils zwei miteinander verbundenen Kugeln aufweist, von denen eine mit den Profileindrücken einer Gewinderbohreraufnahme und die andere mit dem oberen Element einer elastischen, einstellbaren Vorrichtung in Kontakt steht, so daß die Gewindebohreraufnahme vom Antriebsorgan abgetrennt werden kann, wenn das vorbestimmte Drehmoment erreicht ist.

Diese und weitere Eigenschaften gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.

Der Gegenstand der Erfindung wird in den nachstehenden Figuren auf nicht beschränkende Weise festgelegt:

Fig. 1 ist eine Perspektivzeichnung, die die Bauteile des erfindungsgemäßen Adapters getrennt darstellt.

Fig. 2 ist eine Schnittzeichnung des Adapters in Position "Gewindebohren" bzw. "Gewindeentbohren".

Fig. 3 ist eine Schnittzeichnung des erfindungsgemäßen Antriebsorgangs, in größerem Maßstab dargestellt.

Fig. 4 ist eine Schnittzeichnung der erfindungsgemäßen Gewindebohreraufnahme, in größerem Maßstab darstellt.

Fig. 5 ist eine teilweise Schnittzeichnung in großem Maßstab, die die Wirkung der Kugeln des Drehmomentbegrenzers darstellt.

Fig. 6 ist eine Schnittzeichnung ähnlich wie Fig. 2 und stellt den Adapter in ausgekuppelter Position dar.

Fig. 7 ist eine Schnittzeichnung gemäß der Linie 7-7 aus Fig. 6, die die ausgekuppelte Position darstellt.

Fig. 8 ist eine Schnittzeichnung gemäß der Linie 8-8 aus Fig. 2 und stellt die Position "Gewindebohren" bzw. "Gewindeentbohren" dar.

Der erfindungsgemäße Adapter umfaßt hauptsächlich eine Gewindebohreraufnahme (1), ein Antriebsorgan (2) und ein Gehäuse (3).

Die Gewindebohreraufnahme ist von klassischer Schnellwechsel- Ausführung mittels Kugelhülse und Feder (4) gemäß der Darstellung in Fig. 2, zur Gewährleistung des Festhaltens des in die Vierkantbohrung (1 a) eingefügten Gewindebohrers, während der Gewindebohrer selbst an der Schnellwechselvorrichtung eines Gewindebohrfutters montiert ist.

Der Antrieb der Drehbewegung des Adapters erfolgt gleichfalls auf bekannte Weise durch Zapfen (2 a) des Antriebsorgans (2), die mit Zapfenlöchern im Futter zusammenwirken.

Die Verbindung zwischen der Gewindebohreraufnahme und dem Antriebsorgan zum Zweck des Gewindebohrens bzw. des Gewindeentbohrens erfolgt durch eine Vorrichtung mit an der Gewindebohreraufnahme radial und in gleichmäßigen Abständen im Bereich einer peripheren Nut (1 c) gefertigten Eindrücken (1 b); die Nut befindet sich über einem Ansatz (1 d), der der Gewindebohreraufnahme als Anschlag im Antriebsorgan dient, welches hierzu eine Bohren (2 b) für den Durchlaß der Gewindebohreraufnahme mit einer Senkung (2 c) aufweist.

Das Antriebsorgan (2) besitzt radial Öffnungen (2 d), die an der unteren Fläche münden, und axial an der unteren Fläche geöffnete Öffnungen (2 e), die mit den Öffnungen (2 d) in Verbindung stehen; diese Öffnungen (2 d- 2 e) entsprechen zahlenmäßig der Anzahl der Eindrücke (1 b) und sind so bemessen, daß die Kugeln (5-6) ungehindert durchtreten können.

In jeder Öffnung (2 d-2 e) sind zwei Kugeln (5-6) solchen Durchmessers gelagert, daß wenn die Kugeln (5) in den Eindrücken (1 b) anliegen, die Kugeln (6) zumindest teilweise in die axialen Öffnungen (2 e) eingefügt sind und dabei auf einer flachen Scheibe (7) aufliegen, die konzentrisch zur Gewindebohreraufnahme angeordnet ist und durch ein elastisches Mittel wie Federscheiben (8) oder gleichwertig unter dem Antriebsorgan anliegend festgehalten wird, wobei die Federscheiben durch eine Mutter (9) vorgespannt werden, die in dem die Scheiben abdeckenden Gehäuse (3) eingeschraubt ist, in dem das Antriebsorgan kraftschlüssig bis zum Anschlag durch Ansätze (3 a-2 f) eingefügt ist.

Die Mutter (9) ist so ausgeführt, daß sie diametral entgegengesetzte Öffnungen (9 a) für die Betätigung und einen radialen Schlitz (9 c) für die nach der Einstellung erfolgende Sicherung durch eine Scheibe (10) aufweist.

Wie in Fig. 5 näher dargestellt, sind die Kugeln (5) und die Kugeln (6) so angeordnet, daß ihre gemeinsame Achse oder Wirkungslinie einen Winkel (a) von ca. 45° in Bezug auf die Schubkraft (b) bildet, die bei Erreichen des vorbestimmten Drehmoments erzeugt wird.

Wenn der Gewindebohrer durch ein Hindernis (Boden des mit einem Gewinde zu versehenden Sacklochs, Späne, Metallfehler, . . .) angehalten wird, müssen daher bei stehender Gewindebohreraufnahme und weiterhin durch die Maschine angetriebenem Antriebsorgan (2) und Gehäuse (3) die Kugeln (5-6) die Trennung dieser Elemente gewährleisten. Hierzu treten die Kugeln (5) aus den Eindrücken (1 b) aus und drücken entlang der geneigten Wirkungslinie (c) die Kugeln (6) zurück, welche ihrerseits die flache Scheibe (7) gegen die Federscheiben (8) nach unten wegdrücken (Kraft d).

Wie deutlich aus den Fig. 4, 7 und 8 hervorgeht, sind die Eindrücke (1 b) asymmetrisch mit verschiedenem Halbmondprofil; in Richtung der Gewindebohrung liegen die Kugeln (5) nämlich auf einer konkaven Fläche (1 b 1) auf, die weiter geöffnet ist als die gegenüberliegende Fläche (1 b 2), deren flacher Verlauf zur Gewährleistung eines verbesserten Antriebs in der Gewindebohrungsrichtung dient, wenn das Metall klemmt (Fig. 8), während die konkave Fläche das Austreten der Kugeln erleichtert.

Bei Umkehrung des Drehsinns (Gewindeentbohren) nehmen die Kugeln durch elastische Rückholung ihren Sitz in den Eindrücken mühelos wieder ein, selbst im Fall von Werkstoffen mit geringem Elastizitätsmodul.

Die Vorteile gehen aus der Beschreibung klar hervor, zu unterstreichen ist insbesondere: die Vereinfachung des Adapters im Verbleich zu den bekannten Vorrichtungen, dank der Verringerung der Zahl der Bauteile, ihrer einfachen und somit leicht zu fertigenden Formen, und der leicht durchzuführenden Montage der Bauteile.

Claims (5)

1. -1- Schnellwechsel-Adapter mit Rutschkupplung für Gewindebohrfutter, wobei das Antrieborgan und die Gewindebohreraufnahme miteinander durch eine Rutschkupplung mit Kugeln verbunden sind, die in den Positionen "Gewindebohren" und "Gewindeentbohren" mit Eindrücken in der Gewindebohreraufnahme zusammenwirken und beim Auskuppeln weggedrückt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Drehmomentbegrenzung ein Antriebsorgan (2) mit einer Vielzahl radialer (2 d) und axialer (2 e), miteinander in Verbindung stehender Öffnungen umfaßt, die für jeden Öffnungssatz (2 d-2 e) zwei miteinander verbundene Kugeln aufnimmt, von denen eine (5) mit den in entsprechender Zahl vorhandenen Profileindrücken (1 b) einer Gewindebohreraufnahme (1) in Kontakt steht und die andere (6) mit dem oberen Element (7) einer einstellbaren elastischen Vorrichtung, die zwischen der Gewindebohreraufnahme und einem Gehäuse (3) angebracht ist, so daß das Lösen der Gewindebohreraufnahme vom Antriebsorgan bei Erreichen des vorbestimmten Drehmoments gewährleistet wird.
2. -2- Adapter gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Profileindrücke (1 b) asymmetrisch halbmondförmig ausgeführt sind, das heißt, mit einer konkaven Fläche (1 b 1) als Auflage für die Kugeln (5) in Richtung der Gewindebohrung und einer gegenüberliegenden flachen Fläche (1 b 2) zur Gewährleistung eines verbesserten Antriebs in Richtung der Gewindeentbohrung, wobei die Fläche winklig in Bezug auf die Fläche (1 b 1) geschlossener ist.
3. -3- Adapter gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgang (2) kraftschlüssig in den Boden des Gehäuses (3) eingefügt ist, wobei es durch einen Ansatz (2 f) gegen einen ergänzenden Ansatz (3 a) des Gehäuses zur Auflage kommt.
4. -4- Adapter gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Öffnungen (2 e) des Antriebsorgans ausgehend von der unteren Fläche dieses Organs gefertigt sind und in die radialen, durch den Kranz dieses Antriebsorgans verlaufenden Öffnungen (2 d) münden, wobei die Öffnungen so bemessen sind, daß sie den freien Durchlauf der Kugeln (5-6) zulassen.
5. -5- Adapter gemäß der Ansprüche 1 und 4 zusammengenommen dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (5-6), die in den Öffnungen (2 d-2 e) gelagert sind und am Boden der Eindrücke (1 b) im Fall der Kugel (5) und auf einem Stützring (7) im Fall der Kugel (6) aufliegen, eine gemeinsame Achse oder Wirkungslinie besitzen, die einen Winkel (a) von ca. 45° in Bezug auf bei Erreichen des vorbestimmten Drehmoments erzeugten Schubkraft bildet.