DE2027887B2 - Sicherheitseinrichtung für eine Gewindebohreinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für eine Gewindebohreinrichtung nach dem Oberbegriff to des Patentanspruchs.

Bei einer bekannten Sicherheitseinrichtung dieser Art (DE-OS 19 05 700) sind die mit der Leitpatrone im Eingriff gehaltenen Leitbacken an den freien Enden von einseitig fest eingespannten Blattfedern befestigt, so daß sei bei erhöhtem Axialdruck nach außen ausweichen können. Diese bekannte Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß durch die Spannkraft der Blattfedern ständig eine nach innen gerichtete Radialkraft auf die Leitbacken einwirkt, die versucht, diese Backen mit der Leitpatrone in Eingriff zu bringen. Eine Abschaltung der Spindel oder eine vollständige Trennung zwischen Leitbacken und Leitpatrone ist bei dieser bekannten Einrichtung nicht vorgesehen. Eine vorhandene Schaltstange und ein Schalter dienen lediglich zum Umschalten des Antriebsmotors am Ende eines Gewindebohrvorganges.

Es ist ferner eine Gewindebohreinrichtung bekannt (DE-GM 19 91843), bei der eine Leitmutter beim Auftreten erhöhter Axialkräfte gegen die Wirkung einer Feder verschoben wird und dabei auf den Bolzen eines Schalters einwirkt, der den Antrieb stillsetzt Auch hier ist eine exakte Trennung zwischen den den Vorschub erzeugenden Teilen nicht vorgesehen, so daß due auf die Bohrspindel einwirkende Axialkraft so lange bestehen bleibt, bis die Spindel reversierend gedreht wird. In dieser Zeit kann das Werkstück oder das Werkzeug aber schon beschädigt sein, da derartige Einrichtungen bekanntlich einen erheblichen Nachlauf aufweisen.

Diesem Stande der Technik gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, durch die der Leitvorschub schon bei geringem Abweichen vom Sollvorschub aufgehoben wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Lehre nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs gelöst. Durch diese Ausgestaltung werden Schäden am Werkstück oder am Werkzeug sicher vermieden.

Außerdem ist eine Gewindeschneideinrichtung mit einem Strehlkopf bekannt (DE-GM 69 27 236), bei der der Strehlkopf nach einer gewissen Vorschublänge durch einen im Strehlkopf angeordneten, vom Werkstück beeinflußbaren Impulsgeber geöffnet wird. Eine Sicherheitsfunktion im gattungsgemäßen Sinne ist damit nicht verbunden.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 9 gekennzeichnet.

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine mit der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung ausgestattete Gewindeschneideinrichtung,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1,

F i g. 3 eine Einzelheit einer anderen Ausführungsform der Sicherheitseinrichtung,

F i g. 4 einen Längsschnitt durch eine Sicherrungsein-

richtung, die verhindert, daß das Gewindeschneidwerkzeug infolge Überschreitung des Sollweges zu tief in die Bohrung eindringt

Gemäß F i g. 1 ist in einem Maschinengehäuse 10 eine hohle Arbeitsspindel 11 gelagert, auf der ein Zahnrad 12 festsitzt, das mit einem nicht gezeigten Antriebszahnrad im Eingriff steht.

In der Spindel 11 ist ein Halter 13 für einen Gewindebohrer 14 mittels einer Paßfeder 15 axial verschiebbar gelagert. Der Halter 13 ist ferner mit einer Stange 16 fest verbunden, auf deren außerhalb der Spindel 11 Hegenden hinteren Ende eine an sich bekannte Leitpatrone 17 befestigt ist. Das Gewinde dieser Leitpatrone 17 und das Gewinde des Schneidwerkzeuges 14 haben die gleiche Steigung. Das Gewindeschneidwerkzeug 14, dessen Halter 13, die Stange 16 und die Leitpatrone 17 bilden somit eine in der Spindel 11 axial verschiebbare zentrale Einheit.

Mit der Leitpatrone 17 stehen zwei Leitbacken 18 und

19 im Eingriff, die in sich gegenüberliegenden und radial zur Leitpatrone 17 verlaufenden Bohrungen eines fest mit dem Maschinengehäuse 10 verbundenen Gehäuses

20 längsverschieblich gelagert sind.

Gemäß F i g. 2 sind die Leitbacken 18 und 19 an einer Seite verzahnt und durch Zahnritzel 21 und 22 mit zwei ebenfalls seitlich verzahnten Hülsen 23 und 24 gekuppelt, die in einer parallel zu den Backen 18 und 19 verlaufenden Bohrung 25 des Gehäuses 20 längsverschieblich gelagert und mit Druckmittelzylindern 26 ausgestattet sind. Die einander zugekehrten Stirnflächen der Hülsen 23 und 24 sind mit Gewindebohrungen versehen, in denen Stellschrauben 27 angeordnet sind, die auf ihren aus den Hülsen 23 und 24 herausragenden Enden je eine abgestufte Rundmutter 28 und eine Gegenmutter 29 tragen. Zwischen den beiden Rundmuttern 28 ist eine Schraubendruckfeder 30 mit Vorspannung angeordnet, durch die die Leitbacken 18 und 19 während des Gewindebohrvorganges in den Gewindegängen der Leitpatrone 17 satt im Eingriff gehalten werden.

Die in den Zylindern 26 liegenden Köpfe der Stellschrauben 27 sind zylindrisch ausgebildet und durch O-Ringe gegenüber den Zylinderwandungen abgedichtet.

In die äußeren Enden der Zylinder 26 ragen die als Hohlzylinder ausgebildeten Ansätze 31 von Verschlußschrauben 32 hinein, die in das Gehäuse 20 eingeschraubt sind. Die Verschlußschrauben 32 weisen mittige Gewindebohrungen auf, in denen Schrauben 33 angeordnet sind, die an ihren durch Ansätze 31 hindurchgeführten inneren Enden mehrkantige Ansätze 34 besitzen, die in entsprechend mehrkantige Löcher der Stellschrauben 27 eingreifen. Durch diese Anordnung ist die Möglichkeit gegeben, die Stellschrauben 27 von außen zu betätigen.

Die Verschlußschrauben 32 sind ferner mit außermittigen Gewindebohrungen versehen, die zum Anschluß von Druckmittelleitungen 35 dienen, die in F i g. 2 nur schematisch angedeutet sind. Durch diese Leitungen kann den Zylindern 26 Druckmittel zugeführt werden. Dadurch werden die Hülsen 23 und 24 unter zunehmender Spannung der Feder 30 zueinander hin und die mit den Hülsen 23 und 24 durch die Zahnräder

21 und 22 gekuppelten Leitbacken 18 und 19 radial nach außen bewegt.

Die Leitbacke 18 ist außen mit einer Schrägfläche 18' versehen, auf welcher ein Nocken 36 mittels einer Klemmschraube 37 verstellbar befestigt ist. Im Bewegungsbereich des Nockens 36 liegt der Stoßbolzen 38' eines am Gehäuse 20 befestigten Sicherheitsschalters 38.

Gemäß Fig.3 ist zur lagegenauen Fixierung des Nockens 36 eine Feineinstellschraube 39 vorgesehen, die in einem auf der Schrägfläche der Backe 18 befestigten Auge 40 od. dgl. axial unverschieblich gelagert ist und in ein seitliches Gewindeloch des Nockens 36 eingreift

Um in eine in einem Werkstück 47 vorgesehene Bohrung 47' ein Gewinde einzuschneiden, fährt das Maschinengehäuse 10 mit der Gewindebohreinrichtung oder das eingespannte Werkstück 47 in die in F i g. 1 gezeichnete Startpositon. Die Arbeitsspindel 11 wird in Rotation versetzt und nimmt die zentrale Einheit 13,14, 16, 17 rotierend mit Da die Backen 18 und 19 mit der Leitpatrone 17 im Eingriff stehen, führt die erwähnte zentrale Einheit bei ihrer Rotation eine der Gewindesteigung der Leitpatrone 17 entsprechende Vorschubbewegung aus. Der Gewindebohrer 14 wird somit in Richtung zum Werkstück bewegt, dringt in dessen Bohrung 47' ein und erzeugt in dieser das vorgesehene Gewinde.

Während des Anschneidens des Gewinde stellt sich in der erwähnten zentralen Einheit ein Rückdruck ein, der normalerweise von den federbelasteten Leätbacken 18 und 19 aufgenommen wird, ohne daß diese ihre Lage verändern. Ist jedoch der Gewindebohrer 14 stumpf oder zu groß oder das Kernloch 47' zu klein, so übersteigt der Rückdruck einen bestimmten Schwellwert, wodurch die Leitbacken 18 und 19 um ein geringes Maß radial nach außen bewegt werden. Bei dieser Radialbewegung betätigt der auf der Backe 18 befestigte Nocken 36 den Schalter 38, der einen Impuls auf ein hydraulisches oder pneumatisches Steuerorgan (Ventil, Schieber od. dgl.) gibt, wodurch den Zylindern 26 der Hülsen 23 und 24 Druckmittel zugeführt wird, das eine Axialbewegung der Hülsen 23 und 24 nach innen und damit eine gegenläufige Radialbewegung der Leitbacken 18 und 19 bewirkt, die dadurch mit der Leitpatrone 17 vollständig außer Eingriff kommen, so daß der Leitvorschub unterbrochen wird.

Die in F i g. 4 gezeigte Sicherheitseinrichtung besteht aus einer hinter der Leitpatrone 17 auf deir Stange 16 axial unverschieblich angeordneten, durch eine Stange 14 gegen Rotation gesicherten Platte 42 und aus einem in einer Bohrung des Gehäuses 20 gelagerten Bolzen 43, der einen Gewindeschaft 43' aufweist, welcher durch eine Gabel 42' der Platte 42 hindurchgeführt ist und als Begrenzungsanschläge dienende Muttern 44 und 45 trägt. Der Bolzen 43 weist ferner eine seitliche Einkerbung auf, in die bei in der Ruhelage befindlichem Bolzen 43 der keilförmige Stoßbolzen 46' eines zweiten Sicherheitsschalters 46 eingreift.

Diese Anordnung bewirkt, daß, wenn die Gewindebohreinheit 13, 14, 16, 17 einen bestimmten, dem Abstand der Begrenzungsanschläge 44 und 45 entsprechenden Hub überschreitet, der Bolzen 43 in der einen oder anderen Richtung aus seiner in F i g. 4 gezeigten Ruhelage axials verschoben, der Stoßbolzen 46' aus der Einkerbung des Bolzens 43 herausgedrückt und der Sicherheitsschalter 46 betätigt wird, der dann ebenso wie der Sicherheitsschalter 38 nach F i g. 2 einen Impuls auf ein Steuerorgan gibt, so daß den Zylindern 26 über die Leitungen 35 Druckmittel zugeführt wird, das eine Axialbewegung der Hülsen 23 und 24 nach innen und damit eine gegenläufige Radialbewegung der Leitbakken 18 und 19 bewirkt, die dadurch wiederum mit der

Leitpatrone 17 außer Eingriff kommen.

Außer den vorstehend beschriebenen Sicherungen kann zwischen dem Werkzeughalter 13 und dem Gewindebohrer 14 noch ein an sich bekanntes Gewindebohrfutter vorgesehen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Sicherheitseinrichtung für eine Gewindebohreinrichtung mit an der Werkzeugspindel angeordneter Leitpatrone und sich gegenüberliegend in einem Gehäuse radial verschieblich gelagerten Leitbacken, die während des Arbeitsablaufes durch mindestens eine vorgespannte Feder mit der Leitpatrone nachgiebig verschiebbar im Eingriff gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Verschiebebereich mindestens einer Leitbacke (18) ein durch diese betätigbarer Sicherheitsschalter (38) angeordnet ist und die Leitbacken (18 und 19) mit einem, beim Betätigen des Sicherheitsschalters (38) ein vollständiges Ausheben beider Leitbacken (18 und 19) aus dem Bereich der Leitpatrone (17) bewirkenden Antrieb gekuppelt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leitbacke (18 und 19) durch ein Zahnritzel (21 bzw. 22) mit einem von zwei koaxial angeordneten, als Druckmittelzylinder (26) ausgebildeten, längsverschieblichen Hülsen (23 und 24) als Antrieb gekuppelt ist, deren einander zugekehrte Stirnflächen von Stellschrauben (27) durchsetzt sind, die auf ihren aus den Hülsen (23 und 24) herausragenden Schäften je ein Widerlager (28) für die als Schraubendruckfeder (30) ausgebildete Vorspannfeder tragen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den herausragenden Schäften der Stellschrauben (27) je eine als Widerlager für die Feder (30) dienende abgestufte Ringmutter (28) und eine Gegenmutter (29) angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Zylindern (26) liegenden Köpfe der Stellschrauben (27) als gegenüber den Zylinderwandungen abgedichtete Kolben ausgebildet sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die äu:3eren Enden der Zylinder (26) hohlzylindrische Ansätze (31) von Verschlußschrauben (32) hineinragen, die in das Gehäuse (20) eingeschraubt sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in mittigen Gewindebohrungen der Verschlußschrauben (32) Schrauben (33) angeordnet sind, die an ihren inneren Enden Mehrkantansätze (34) aufweisen, die mit entsprechenden Mehrkantlöchern der Stellschrauben (27) im Eingriff stehen.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitbacke (18) eine Schrägfläche (18') aufweist, auf welcher ein Schalterbetätigungsnocken (36) verstellbar befestigt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbacke (18) mit einer Feineinstellvorrichtung (39) für den Schalterbetätigungsnocken (36) ausgestattet ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Aurheben der Leitbacken (18 und 19) aus dem Bereich der Leitpatrone (17) bewirkende Antrieb durch einen zweiten Sicherheitsschalter (46) betätigbar ist, dessen Stoßbolzen (46') während des Arbeitsablaufs in eine seitliche Einkerbung eines parallel zur Stange (16) der Leitpatrone (17) angeordneten Bolzens (43) eingreift, der zwei mit Abstand voneinander angeordnete, längsverstellbare Begrenzungsanschläge (44 und 45) für eine auf der Stange (16) der Leitpatrone (17) axial unverschieblich angeordnete Platte (42) trägt