DE1959770C3 - Gewindeschneidfutter - Google Patents

Description

45

Die Erfindung betrifft ein Gewindeschneidfutter mit einem antreibenden Teil und einem mit diesem drehfest, aber axial verschiebbar verbundenen, das Gewinde werkzeug aufnehmenden angetriebenen Teil, sowie einer zwischen antreibendem und angetriebenen Teil angeordneten, bei Verschiebung der Teile aufeinanderzu zusammendrückbaren Druckfeder und einer koaxial dazu angeordneten und bei dieser Verschiebung der Teile entspannbaren Zugfeder, wobei sich die Druckfeder an einem vom werkzeugseitigen Ende des angetriebenen Teiles zugänglichen Stellglied über einer, axial vers .ellbaren Anschlag abstützt.

Bei dem bekannten Gewindeschneidfutter (britische Patentschriften J 079 754, 1 079 755), von dem die Erfindung ausgeht, ist es bekannt, mittels eines Werkzeuges die Bewegungsfreiheit der beiden Teile zueinander einzustellen, ohne daß die Vorrichtung hierzu auseinandergenommen zu werden braucht. Hierdurch wird erzielt, daß der Ansetzdruck, der dann auftritt, wenn der Gewindebohrer einen Schneidvorgang beginnt, sich innerhalb weiter Grenzen verändern läßt. Ferner läßt sich die axiale Bewegungsfreiheit zwischen dea beiden Teilen der Vorrichtung gegenüber dem Werkstück jeweils den verschiedenen Arbeitsbedingungen anpassen.

Ferner ist es bei einer Einrichtung für den Längenausgleich eines Wechselfutters für Bohrer (deutsches Gebrauchsmuster 1 737 243) bekannt, zwischen dem antreibenden Teil und dem angetriebenen Teil eine Druckfeder anzuordnen, wobei eine Überwurfmutter beide Teile umgibt und mit dem angetriebenen Teil in Gewindeeingriff steht. Bei einer Drehung der Überwurfmutter werden die Teile gegeneinander axial verschoben, womit sich die Spannung der Druckfeder entsprechend verändert.

Demgegenüber Hegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Gewindeschneidfutter der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß bei Verstellung der zwischen dem antreibenden und dem angetriebenen Teil angeordneten Druckfeder die axiale Lage der beiden Teile zueinander beibehalten wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Anschlag als gegenüber dem angetriebenen Teil axial bewegbares Stellglied ausgebildet ist, und daß das andere Ende der Druckfeder sich an einem Abstandsglied abstützt, das begrenzt gegenüber dem angetriebenen Teil axial beweglich ist.

Dadurch ist in einfacher Weise ermöglicht, daß die gegenüber dem Werkstück wirksame Druckfeder in ihrer Vorspannung verstellbar ist und dabei die axiale Lage der beiden Teile zueinander beibehalten wird.

Das Gewindeschneidfutter läßt sich für die meisten vorkommenden Bohrvorgänge, wie beim Gewindebohren in zwei oder mehrere Etappen, verwenden, wobei sichergestellt ist, daß das Gewindewerkzeug jedes Mal in den bereits vorhandenen Gewindegang eintritt ui.d somit das Schneiden von doppelten Gewinden vermieden wird. Eine Gewindeschneidvoirichtung ist gewöhnlich mit einer kupplung versehen, die ausgelöst wird, wenn das auf das Gewindewerkzeug wirkende Drehmoment einen bestimmten Wert überschreitet, z.B. wenn es das untere Ende eines Sackloches erreicht hat, während der antreibende Teil die Vorschubbewegung fortsetzt. Wird dann das Werkzeug aus dem Loch herausgedreht, wird es gegen den obersten Gewindegang gedrückt, bis der antreibende Teil seine normale axiale Lage gegenüber dem angetriebenen Teil, also bevor die Auslösung stattfand, wieder eingenommen hat. Dies hat zur Folge, daß der oberste Gewindegang beschädigt werden kann. In diesem Fall ist erforderlich, daß der Ansetzdruck für das Werkzeug verhältnismäßig niedrig ist. Außerdem kann es wesentlich sein, daß das Werkzeug in einer bestimmten Lage seine Gewindeschneidarbeit beginnt oder in das Bohrloch eintritt, sobald es auf seiner Abwärtsbewegung das Loch erreicht ' hat. In solchen Fällen soll das Gewindeschneidfutter für einen verhältnismäßig hohen Ansetzdruck einstellbar sein.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Abstandsglied eine axial in einer Bohrung des angetriebenen Teiles verschiebbare, mittels eines Flansches an der Druckfeder anliegende Hülse, und wirkt mit dieser über Anschläge zusammen und ist deren axiale Verschiebung außerdem mittels eines am treibenden Teil angeordneten haubenförmigen Teiles begrenzbar.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung

sind in den Ansprüchen 3 und 4 gekennzeichnet, bei denen es sich um echte Unteranspriiche handelt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen axialen Schnitt durch eine Gewindeschneidvorrichtung nach der Erfindung und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.

In den Zeichnungen ist ein treibendes Teil 10 dargestellt, das in einen Kopfteil 12 übergeht, auf dessen äußere zylindrische Mantelfläche eine mittels einer Schraube 14 gesicherte zylindrische Hülse 16 aufgepreßt ist. Zwischen dem Kopfteil 12 und einem gleichachsigen Ring- oder Hülsenelement 18 ist eine Überlastkupplung 20 vorgesehen, die in an sich bekannter Weise aus ineinander eingreifenden Vorsprüngen besteht. Dieses Ringelement 18 wird zu einem solchen Eingriff der Vorsprünge ineinander durch zweckmäßig zwei Federn 24, 26 betätigt, die zwischen einem auf der Unterseite des Ringelementes 18 in einer Ringnut 28 mittels Kugeln 30 gelagerten Ring 32 und einem einwärts gerichteten Ringflansch 34 einer unteren Hülse 36 wirken. Der Ringflansch 34 ist mit einem Innengewinde 38 versehen. Dieses Gewinde steht in Eingriff mit einem entsprechenden Außengewinde an dem unteren Teil eines in die Hülsen 16,36 hineinragenden zylindrischen Führungskörpers 40, der an seinem oberen Ende drehbar, aber in axialer Richtung fest mit dem Kopfteil 12 verbunden ist. Diese Verbindung besorgen zwei einander zugewandte Ringnuten 42,44, die an der inneren Wand des Hauptteiles bzw. der Außenwand des Führungskörpers 40 vorgesehen sind und in die eine Anzahl von Kugeln»46 eingelegt ist. Zwecks Einführens der Kugeln in die Wand des Kopfteiles ist ein Kanal 48 vorgesehen, der nach dem Einführen mittels eines Pfropfens 50 verschlossen wird.

Innerhalb des hülsenförmigen Führungskörpers 40 ist ein angetriebenes Teil 52 gelagert. Der Körper 40 und das angetriebene Teil 52 sind zueinander begrenzt axial verschiebbar, jedoch drehfest miteinander verbunden. Zu diesem Zweck ist das angetriebene Teil 52 mit einer äußeren axialen Nut 54 und der Führungskörper 40 mit einer entsprechenden inneren axialen Nut 56 versehen. In diese Nuten 54, 56 ist eine Kugel 58 eingelegt, die somit das Drehmoment zwischen den Körpern 40 und 52 überträgt und deren axiale Verschiebung zueinander gestattet. Die Lagerung zwischen den genannten Körpern erfolgt mittels einer großen Anzahl von Kugeln 60, die in einen hülsenförmigen Kugelkäfig 62 eingelegt sind. Letzterer ist außerdem mit einer Öffnung 64 für die Kugel 58 ausgebildet.

In einer zentralen Bohrung 66 im Gleitkörper 52 sind gleichmittig zwei Federn angeordnet, und zwar einerseits eine Druckfeder 68 und andererseits eine vorzugsweise als Zugfeder ausgebildete Feder 70. Die Druckfeder stützt sich mit ihrem einen Ende an einem Stellglied 72 ab, das axial verschiebbar, aber nicht drehbar in dem angetriebenen Teil 52 untergebracht ist. Das Stellglied 72, das mit Gleitsitz in der Bohrung 66 sitzt, hat eine axiale Nut 74, in die ein Sperrstift 76 hineinragt. Ferner hat das angetriebene Teil ein zentrales Gewinde für eine Schraube 78, deren Kopf 80 eine Ausnehmung 82 von beispielsweise sechskantiger Form hat, derart, daß sich die Schraube mittels eines von außen in diese Ausnehmung eingeführten Werkzeuges drehen läßt. Ein quergelagerter Bolzen 84 hat eine zentrale öffnung 86 für den Kopf 80. Das Werkzeug läßt sich vom Unterende der Vorrichtung in die Ausnehmung 82 einsetzen, nachdem der (nicht dargestellte) Werkzeughalter aus einer axialen Bohrung 88 aus dem Endteil des angetriebenen Teiles 52 entfernt worden ist. Die Schraube 78 hat einen Endflansch 90, der in einen entsprechenden Absatz in dem Bolzen 84 eintritt und sich gegen diesen abstützt.

Ein zweckmäßigerweise hülsenförmiges Abstandsglied 92 hat einen einwärts gerichteten Endflansch 94, gegen den sich das andere Ende der Druckfeder 68 anlegen kann. Die Abstandshülse 92 hat ferner mit einem nach außen gerichteten Flansch 96, der mit einem Stoppanschlag, wie einem in dem angetriebenen Teil 52 sitzenden Verschlußring 98 zusammenarbeitet, der die Bewegung der Abstandshülse 92 in der Richtung aus dem angetriebenen Teil heraus begrenzt.

Die Zugfeder 70 ist mit ihrem unteren Endteil 100 in das Stellglied 72 eingehakt und mit ihrem oberen Endteil 102 um eine Pinne 104 gelegt, die an einer Scheibe 106 anliegt, die als Führung für Kugeln 108 dien;. Diese Kugeln sind zwischen dem Kopfteil 12 der Vorrichtung und einem haubenförmigen Element 110 vorgesehen, um während Druckübertragung eine relative Drehbewegung zwischen diesen Teilen zu gestatten. Zwischen der Scheibe 106 und dem Führungskörper 40 ist ein Sperring 112 angebracht. Das angetriebene Teil 52 und an diesen angeschlossene Elemente sind an der Zugfeder 70 aufgehängt, die somit gespannt wird, wenn das angetriebene Teil aus dem treibenden Teil herausgezogen wird, und umgekehrt. Eine Relativbewegung zwischen diesen Teilen kann dank der Kugel 58 und den Nuten 54, 56 stattfinden, während Drehmoment zwischen den Teilen übertragen wird. Die Druckfeder 68 erstreckt sich zwischen dem Stellglied 72 und dem Endflansch 94 der Abstandshülse 92. Bei der in der F i g. 1 gezeigten Einstellung der Vorrichtung nimmt das Stellglied 72 seine untere Endlage ein. Dies bedeutet, daß die Druckfeder 68 ihre größte Länge hat und sie hält die Abstandshülse 92 so weit ausgezogen wie möglich, mit nur kleiner oder gar keiner Vorspannung. Auf der anderen Seite sorgt die Zugfeder 70 dafür, daß die Abstandshülse 92 an dem haubenförmigen Element 110 anliegt, das zu dem treibenden Teil der Vorrichtung gehört und sich über die Kugel 108 am Kopfteil 12 abstützt.

Durcn Drehen der Schraube 78 mittels eines von außen in deren Kopf 80 eingeführtes Werkzeug läßt sich die Druckfeder 68 in größerem oder kleinerem Grad vorspannen, wobei sie weiterhin die Abstandshülse 92 in ihrer herausgezogenen Lage mit Anschlag zwischen dem Flansch 96 und dem Verschlußring 98 hält. Da ferner die Abstandshülse 92 gleichzeitig von der Zugfeder 70 in Anlage an dem haubenförmigen Element 110 gehalten wird, ist sichergestellt, daß die axiale Einstellung in der Ausgangslage zwischen dem treibenden und dem angetriebenen Teil der Vorrichtung bei Veränderung der Spannung der Druckfeder 68 unverändert bleibt. Der Druck der Feder wird somit innerhalb des angetriebenen Teiles 52 und dessen beiden Elementen 72, 92 aufgenommen. Es leuchtet ein, daß in demselben Ausmaß, wie das Stellglied 72 aufwärts verschoben wird, die Vorspannung der Zugfeder 70 kleiner wird.

Das angetriebene Teil 52 ist frei nach innen beweglich, das Maß seiner Bewegung nach außen wird von der Länge der Hülse 92, soweit sie sich über den angetriebenen Teil hinaus erstreckt, bestimmt. Dies bedeutet, daß das angetriebene Teil 52 mit seinem Werkzeug stets dieselbe axiale Ausgangs- oder Neutrallage gegenüber dem treibenden Teil der Vorrichtung einnehmen wird, unabhängig von dem Grad der Vorspannung der Druckfeder 68, der seinerseits nach den Voraussetzungen bemessen wird, die in der Art der Durchführung der verschiedenen Arbeitsvorgänge, in dem Härtegrad des Werkstückes ubw. vorliegen. Das angetriebene Teil 52 be;vegt sich auch nach außen, wobei die Abstandshülse 92 das haubenförmige Teil 110 des treibenden Teiles verläßt und die Zugfeder 70 gestreckt wird. Dagegen verbleibt in einem solchen Fall die Länge der Druckfeder 68 und damit die Größe des Ansetzdruckes unverändert.

Wenn das treibende Teil 10 in Umlauf versetzt wird, so wird das Drehmoment von dem Kopfteil 12 ao über die Kupplung 20 auf üas Ringelement 18 übertragen. Um von diesem letzteren Element das Moment auf den Führungskörper 40 «^:titcr zu übertragen, sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in dem Führungskörper drei gleichmäßig über den «5 Umfang verteilte radiale Bohrungen 114 (F i g. 2) vorgesehen, die Sperrglieder τ. B. in der Form von Kugeln 116 aufnehmen, die von dem umlaufenden, haubenförmigen Element 110 :n teilweise aus den Bohrungen 114 herausragenden lage gehalten werden und die jede mit einci A'-z-inehmuns oder einer Umfangsnut IiS >* Eingriff stehen. Die ftuten 118 sind an der Innenfläche des pi"?e!ementes 18 ausgebildet. Die Kugeln 116 übertragen das Drehmoment von dem Ringelement 18 zu dem Führungskörper 40 und von dort wird es über die Kugel 58 zu dem das Werkzeug aufnehmenden angetriebenen Teil 52 übertragen. Falls nun das auf den angetriebenen Teil wirkende Drehmoment zu groß werden sollte, so daß die Kupplung 20 ausgelöst wird, erfolgt eine Abwärtsführung des Ringelementes 18 unter Zusammendrücken der Federn 24, 26. Hierbei verändert sich die axiale Lage der Kugeln 116, derart, daß sie die Belastung von diesen Federn aufnehmen, wie näher aus der deutschen Patentschrift 1 237 880 ersichtlich ist.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die gezeigte Ausführungsforni begrenzt, sondern läßt sich in vielfacher Hinsicht innerhalb des Rahmens des ihr zugrunde liegenden Leitgedankens abwandeln. So kann die Verstellung des Stellgliedes 72 zwecks Veränderung des Druckes der Feder 68 mittels einer Art Bajonettverschluß erfolgen, derart, daß es beispielsweise zwei Lagen einnehmen kann. Die axiale rückwärts gerichtete Bewegungsfreiheit des angetriebenen Teiles läßt sich durch Verwendung von Abstandshülsen 92 von verschiedener Länge verändern. In gewissen Fällen lassen sich die Stellglieder 72,78 durch eine von außen leicht anbringbare Haltevorrichtung für die Zugfeder 70, z. B. einen Bolzen, ersetzen, der gleich/eilig einen Stoppanschlag für die Druckfeder 68 bildet. Nachdem diese Vorrichtung entfernt worden ist, was vorgenommen werden kann, ohne den angetriebenen Teil 52 auszubauen, läßt sich der Abstand zwischen den Abstützpunkten der Druckfeder 68, d. h. der Grad ihrer Vorspannung, verändern, z. B. durch Einlegen besonderer Abstandstücke zwischen der Feder und einem ihrer Anschläge, oder auch kann der im Innern der Bohrung 66 befindliche Flansch 94 der Abstandshülse 92 nach innen verlängert werden. Die Feder 7C kann ebenfalls eine Druckfeder sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gewindeschneidfutter mit einem antreibenden Teil und einem mit diesem drehfest, aber axial verschiebbar verbundenen, das Gewindewerkzeug aufnehmenden angetriebenen Teil, sowie einer zwischen antreibendem und angetriebenem Teil angeordneten, bei Verschiebung der Teile aufeinanderzu zusammendrückbaren Druck- to feder und einer koaxial dazu angeordneten und bei dieser Verschiebung der Teile entspannbaren Zugfeder, wobei sich die Druckfeder an einem vom werkzeugseitigen Ende des angetriebenen Teiles zugänglichen Stellglied über einen axial verstellbaren Anschlag abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag als gegenüber dem angetriebenen Teil (52) axial bewegbares Stellglied (72) ausgebildet ist, und daß das andere Ende der Druckfeder (68) sich an einem Abstandsglied (92) abstützt, das begrenzt gegenüber dem angetriebenen Teil (52) axial beweglich ist.

2. Gewindeschneidfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsglied (92) eine axial in einer Bohrung des angetriebenen Teiles (52) verschiebbare, mittels eines Flansches (94) an der Druckfeder (68) anliegenden Hülse (92) ist, und mit dieser über Anschläge (96, 98) zusammenwirkt und deren axiale Verschiebung außerdem mittels eines am treibenden Teil (10) angeordneten haubenförmigeu Teiles (110) begrenzbar ist.

3. Gewindeschneidfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfeder (70) mit dem einen Ende am antreibenden Teil (10) und mit dem anderen Ende am axial bewegbaren Stellglied (72) aufgehängt ist.

4. Gewindeschneidfutter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfeder (70) und die Druckfeder (68) in einer Bohrung (66) ücs angetriebenen Teiles (52) angeordnet sind.