DE403756C - Futter zum Halten umlaufender Werkzeuge - Google Patents

Description

Es sind Futter zum Halten umlaufender Werkzeuge mit selbsttätiger Kupplung zur Sicherung gegen Überlastung bekannt. Derartige Futter werden erfindungsgemäß in der Weise verbessert, daß die bewegten Kupplungsteile — wenn sie sich bei Überlastung ausrücken —· so gesperrt werden, daß sie dauernd außer Eingriff bleiben.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die Sperrung durch einen federbelasteten Ring, der nach dem Ausrücken der Kupplung vor die Kupplungsklauen geschoben wird. Zum Zurückbringen des Ringes in die Ausgangsstellung beim Herausziehen des Werkzeuges aus dem Werkstück kann zweckmäßig eine Feder verwendet werden, die in an sich bekannter Weise die Kupplung gegen übermäßige Belastung in achsialer Richtung sichert. Endlich ist Gegenstand der Erfindung eine solche Ausbildung der Kupplung, daß der Federdruck in achsialer Richtung verändert weiden kann.

Beispielsweise Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung zeigt die Zeichnung, und zwar ist Abb. 1 ein senkrechter Längsschnitt durch eine in einem muffenartigen Gehäuse untergebrachte Bohr- und Gewindeschneidvorrichtung. Abb. 2 zeigt in einem wagerechten Schnitt nach der Linie C-D der Abb. 1 die Kupplung mit einstellbarer Federbelastung. Abb. 3 zeigt hierzu die Kupplungsorgane in der Ausschaltstellung. Abb. 4 zeigt in einem höher liegenden wagerechten Schnitt als Abb. 2 die Anordnung der einstellbaren Federdrucksegmente. Abb. 5 zeigt in einem größeren Maßstäbe die Einrichtung nach Abb. 1, jedoch unter Weglassung der Teile, welche zum Anzeigen des Vorschubdruckes dienen. Abb. 6 zeigt in Oberansicht und in Seitenansicht die aus Abb. 5 im Schnitt ersichtliche, auf das Verriegelungs-

organ für die Kupplungsbacken wirkende Feder.

Bei der Ausführungsform nach Abb. ι ist der treibende Teil ι muffenförmig und nimmt in seinem Innern die die Bewegung auf den Werkzeugtragzapfen 4 übertragenden Teile auf; ein eingeschraubter Deckel ζ mit einem mittelbar oder unmittelbar die Drehbewegung empfangenden Zapfen 3 leitet diese an den Muffenteil 1 über. Der getriebene Teil ist der mittelbar oder immittelbar das Werkzeug tragende Teil, hier der Werkzeugtragzapfen 4, welcher in dem nabenförmigen unteren Teil der Muffe 1 gelagert ist und an seinem oberen Ende zweckmäßig eine kopfförmige Verdickung 5 aufweist, die als Kupplungsteil ausgebildet ist. Die Kupplung ist eine Knaggenkupplung und besteht aus zwei oder mehreren, beispielsweise aus drei, gleichmäßig im Kreise verteilten Hebeln 6, die um im Muffenkörper 1 gelagerte Zapfen 7 schwingbar sind. Diese Hebel fallen mit Nasen 8 in Nuten 9 der Verdickung 5 des getriebenen Teiles 4, wobei diese Nivten nach einer Richtung eine schräge Gle'twandung haben. Die Drehbewegung, s. den Pfeil in Abb. 2, wird bei Umdrehung des Teiles 1 mittels der Nasen 8 auf den Zapfen 4 übertragen; wenn dieser Zapfen zufolge zu großen Arbeitswiderstandes an der Drehung verhindert ist, dann gleiten die Nasen S aus den Nuten 9 heraus, und der Teil ι dreht sich leer, während der Teil 4 stillsteht. Damit nun hierbei kein Geräusch durch das ständige Einfallen und Herausgleiten der Nasen 8 aus den Nuten 9 entsteht, ist zur Sicherung eines ruhigen Ganges Vorsorge getroffen, daß die beweglichen Kupplungsteile 6 mit den Nasen 8 in der Offenstellung der Kupplung selbsttätig verriegelt werden. Hierzu ist der getriebene Teil 4 achsial verschiebbar, und es befindet sich bei ihm ein zwischen die Kupplungsknaggen 6 und die Nuten 9 eintretendes Yerriegelungsorgan. Als Ve.riegelungsorgan dient eine unter dem Kopf angeordnete Ringscheibe 10, unterhalb welcher sich eine ringförmige Blattfeder 11 (s. Abb. 5) befindet, welche das Bestreben hat, die Ringscheibe 10 achsial nach oben zu schieben. Ist die Kupplung eingeschaltet, so stehen die Nasen 8 über den Rand de:* Ringscheibe 10 iind verhindern deren Aufwärtsbewegung. Ist jedoch die Kupplung offen und befinden sich die Kupplungshebel 6 in der , ausgeschwenkten Stellung, wie sie beispielsweise aus Abb. 3 ersichtlich ist, dann hindern die Nasen 8 nicht mehr die Aufwärtsbewegung \ der Scheibe io, \md sobald dann das Werkzeug auf das Werkstück aufgedrückt wird und sich der Zapfen 4 achsial nach oben verschiebt, folgt ihm die Ringscheibe 10 und verhindert ein Ein- ! stellen der Nasen 8 in die Nuten 9. Wird das Werkzeug aus dem Arbeitsstück herausgezogen, so bleibt der Zapfen 4 zurück. Die Ringscheibe 10 wird hierbei vom Kopf 5 mitgenommen, , und die Hebel 6 fallen mit ihren Nasen 8 selbsttätig in die Kupplungsnuten 9 ein, so daß s^:ch der Werkzeugträger 4 mit dem Werkzeug selbsttätig wieder zu drehen beginnt.

Die Größe der Eelastung der Kupplungshebel 6 für die Grenze, bei welcher die Drehbeanspruchung des Werkzeuges ein Unterbrechen der Kupplung erfordert, ist durch Verstellung von Belastungsfedern 12 regelbar. Bei der gezeichneten Ausführungsfoim drückt auf jeden 'Hebel 6 eine Feder 12, wobei der Abstand ihrer Auflagestelle vom Drehpunkt 7 jedes Hebels verstellbar ist. Die Federn sind als Blattfedern auf einem gemeinsamen Stellring angebracht, der im Innern des Teiles 1 sitzt und mittels eines Stellknopfes 14, welcher duich einen Schlitz des Teiles 1 nach außen ragt, verdreht werden kann. Durch Änderung des Ab-Standes der Auflagestelle der Feder vom Zapfen 7 ■ von 0 bis zum anderen Hebelende kann der Auslösewidei stand der Kupplung vom kleinsten bis zum größten Wert verstellt werden, je nach der Größe und dem Durchmesser des verwendeten Werkzeuges. Man kann die Anordnung aber auch so treffen, daß die Größe des Feder druckes an sich änderbar ist, beispielsweise durch Erhöhung der Federspannung oder Einschalten einer Zusatzfeder.

Während die vorstehend beschriebene Einrichtung nur für die Sicherung des Werkzeuges gegen übermäßige Drehbeanspiuchung bestimmt ist, kann man die Bohr- und Gewindeschneidvorrichtung in Verbindung mit der vorstehenden Vorrichtung auch derart ausgestalten, daß die Werkzeuge infolge Knickbeanspruchung nicht abgebrochen werden und daß dies nicht mehr dem Gefühle des Arbeiters überlassen bleibt, sondern daß der Arbeiter genau an der Vorrichtung sieht, ob er den für die bestimmte Bohrergröße zulässigen achsialen Vorschubdruck einhält oder übeischreitet. Bemerkt wird hierzu noch, daß deiaitige Sicheiungen gegen Überbelastung in achsialer Richtung an sich bekannt sind, daß die bekannten Einrichtungen aber nicht regelbar waren.

Die Übertragung des \^rorschubdruckes vom treibenden Teil 1 oder 2 auf den getriebenen Teil 4 ei folgt durch zwischengeschaltete Federn oder unter Feder wirkung stehende Teile, die verstellbar sind, um die Vorrichtung für Werkzeuge verschiedenen Durchmessers verwenden zu können. Aus Abb. 1 sieht man, daß eine Achsialdruckübertragung zwischen Teili, 2 und 4 nur möglich ist durch die im Innern der muffenföimigen Hülse 1 angeordneten Scheiben und 16 mit den zwischengeschalteten Federn und den Ringstücken 18. Der Achsialdiuck wird von diesen übertragen auf die Vorsprünge 16'¹ der Scheibe i6, die wiederum mit Vorsprüngen ΐ6^έ auf den Kopf 5 des achsial ver-

schiebbaren Werkzeugtragteiles 4 wirkt. Am Werkzeugträger 4 ist eine Marke, z.B. ein Bund 19, und zwischen diesem Bund und dem unteren Flansch 20 der treibenden Muffe 1 ist ein Zwischenraum 21, der s^;ch bei Ausübung eines stärkeren achsialenVorschubes verringern wird; die Verringerung hängt von der Stärke des Federwiderstandes 17 ab. Ist eine schwache Feder 17 eingeschaltet, so wird schon bei

jo kleinem Achsialdruck die Veiringerung des Zwischenraumes 21 eintreten. Ist eine stärkere Feder eingeschaltet, so wild die Ausübung eines stärkeren Achsialdruckes möglich sein, bevor der Zwischenraum 21 sich verringert. Der Ατι 5 heiter hat nun beim Drücken auf den Vorschubhandhebel immer darauf zu achten, daß zwischen den Teilen 19 und 20 stets ein Zwischenraum 21 offen bleibt, weil dann immer Gewähr dafür besteht, daß die Übeitragung des Vorschubdruckes nur durch die Federn 17 ei folgt und nicht unmittelbar von Bund 20 auf den Bund 19. Da nun die Federwirkung von 17 unter Zuhilfenahme einer Skala nach dem Werkzeugdurchmesser einstellbar ist, so wird durch die Beobachtung des Zwischenraumes 21 die Überlastung des Werkzeuges durch Achsialdruck verhindert.

Die Federwirkung von 17 wird eingestellt durch die Scheibe 15, welche hierzu einen Stellknopf 22 besitzt. In der Scheibe sitzen für jeden Ringteil beispielsweise drei Stifte 23, und um die Stifte herum sind Schi aubenf edern 17 gewunden. Die Stärke der Feder, welche auf jedem Stift 23 jedes Ringteiles 18 sitzt, ist verschieden, und zwar ist die Feder 17'' die schwächste, 17* etwas stärker und 1 y^c am stärksten. Durch Verdi ehung des Stellstiftes 22 im Schlitz des Muffenteiles ι kann man nun verschiedene Stellen jedes Ringteiles mit seinem zugehörigen Vorsprung i6^a in Berührung bringen, so daß über dem Vorsprung oder nächst ihm, je nach Stellung des Ringteiles 18, die schwächste oder die stärkste Feder 17 ruht. Ist dort die schwächere Feder, wird bereits bei geringem achsialen Druck der Zwischenraum 21 sich verkleinern. Die erstgenannte Stellung, also die Feder xy\ entspricht' demnach der Einstellung für den kleinsten Werkzeugdurchmesser, und die Feder iy^c entspricht der Einstellung für den stärksten Werkzeugdurchmesser.

Bei dieser Einrichtung haben die zwischen- '. geschalteten Federn 17 oder die federbelastete Scheibe 16 auch den Vorteil, daß sie zur selbsttätigen Ausschaltung der Verriegelungsscheibe ro dienen, welche eintritt, sobald das Werkzeug aus dem Werkstück herausgezogen wird. Es muß hierzu naturgemäß die Gesamtwirkung | der Federn 17 kräftiger sein als die nach aufwärts gerichtete Fedeiwirkung der Feder 11.

Es ist natürlich möglich, die vorstehenden Einrichtungen, welche das Werkzeug gegen unzulässige Drehbeanspruchimg oder gegen unzulässigen Vorschubdiuck, also Knickungsbeanspiuchung, sichern sollen, noch zu versehen mit einer Einrichtung, welche das seitliche Ausweichen des W erkzeuges, insbesondere eines Gewindeschneiders, bei exzentrischer Beanspruchung, also bei Seitendrücken gestattet. Hieizu kann man den Werkzeugträger oder die Werkzeugeinspannvorrichtung mit quer zur Achse liegenden Federn ausrüsten.

Die vorstehend beschriebenen Einrichtungen für Sichel ung gegen unzulässige Drehbeanspruchung oder Knickbeanspiuchung kennen auch in Schneideisen eingebaut werden. Man kann ferner auch Werkzeugmaschinen gemäß vorliegender Erfindung ausrüsten, in der Weise, daß im Antrieb oder in Übertragungsteilen der W erkzeugmaschine die Einrichtung untergebi acht ist, welche selbsttätig eine Ausschaltung beim Übe: steigen des einstellbaren Drehungswiderstandes herbeiführt oder welche in sichtbarer Weise die Größe der jeweilig ausgeübten Vorschubkraft anzeigt und den Arbeiter mahnt, den zulässigen Vorschubdruck nicht zu überschreiten.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Futter zum Halten umlaufender Werkzeuge mit selbsttätiger Kupplung zur Sieherung gegen Überlastung, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegten Kupplungsteile

(6, 8), wenn sie sich bei Überlastung ausrücken, durch ein Glied (10) gesperrt werden, so daß sie dauernd außer Eingriff bleiben.

2. Futter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ring (10) von einer Feder (11) vor die Kupplungsklauen (8) geschoben wird, sobald Überlastung eintritt.

3. Futter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte, achsial wirkende Feder, die zur Sichel ung gegen übermäßige Belastung des Werkzeuges dient, das Sperrorgan (10) beim Herausziehen des Werkzeuges aus dem Werkstück in die Ausgangslage zurückbringt.

4. Futter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die achsialen Federn (17) gruppenweise in abgestufter Stärke (ij^a, 17^ iy^c) auf Ringsegmenten (18) angeordnet sind und. über einer Druckplatte (16) mit Vorsprüngen (i6^tT) so einstellbar sind, daß jeweils eine der Federn (iy^a, jy^b, iy^c) jeder Gruppe allein zur Wirkung gelangt.

Hierzu r Blatt Zeichnungen.