Die Erfindung betrifft einen Pendelhalter, auch Kreuzscheibenkupplung genannt, zur kraftschlüssigen Verbindung parallel einander gegenüberliegender, versetzt angeordneter Wellen gemäss Oberbegriff von Patentanspruch 1. Derartige Pendelhalter werden vor allem für die spanabhebende Bearbeitung, z.B. zum Bohren und Fräsen verwendet, wenn das Werkzeug gegenüber der Antriebswelle achsparallel verlagerbar sein soll.
Probleme bereitet bei solchen Anwendungen die Zuführung von Kühlflüssigkeit, wie z.B. Bohröl zum Werkzeug. Es gibt zwar Ausführungsformen von Pendelhaltern, bei denen Kühlflüssigkeit durch den Innenraum des Pendelhalters hindurch einer z.B. mit einer Längsbohrung versehenen Reibahle zugeführt wird. Diese Lösung hat sich jedoch in der Praxis nicht bewährt, weil der Pendelhalter korrodiert und auch die Funktion der Lager durch Verunreinigungen, die in der Kühlflüssigkeit mitgeführt werden können, beeinträchtigt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere also einen Pendelhalter zu schaffen, mit dem auf optimal einfache Weise und ohne konstruktiven Mehraufwand die Kühlung von Werkzeugen ermöglicht wird.
Erfindungsgemäss wird diese in erster Linie durch das Kennzeichen des Patentanspruchs erreicht.
Die Erfindung wählt zur Lösung der gestellten Aufgabe einen Pendelhalter, bei dem die Mitnehmerleisten eine ausreichende Breite haben, um in ihrem Kreuzungspunkt die Anordnung einer axialen \ffnung zu ermöglichen. Die \ffnung lässt sich also im "neutralen" Zentrum der Kreuzscheibe so anordnen, dass die Kraftübertragung und die Funktion der Kreuzscheibe bzw. des Pendelhalters in keiner Weise beeinträchtigt wird. In gleicher Weise lässt sich im treibenden Teil und im getriebenen Teil ohne grossen mechanischen Aufwand eine Zufuhrleitung vorsehen, ohne dass dadurch die Festigkeitseigenschaften der Anordnung beeinträchtigt würden.
Zur Führung der Kühlflüssigkeit ist es zweckmässig, wenn zwischen treibendem Teil und getriebenem Teil eine flexible Verbindungsleitung vorgesehen ist, so dass ein seitlicher Versatz der beiden Teile ausgeglichen werden kann. Dabei kann die Verbindungsleitung durch eine \ffnung in der Kreuzscheibe durchgeführt werden und treibendes Teil und angetriebenes Teil direkt verbinden. Alternativ ist es auch denkbar, dass in der Kreuzscheibe eine starre Verbindungsleitung vorgesehen ist, die einerseits flexibel mit dem treibenden Teil und andererseits wiederum flexibel mit dem getriebenen Teil verbunden ist. Als Verbindungsleitung haben sich besonders flexible Rohre oder flexible Schläuche, insbesondere aus einem Polyurethan-Material bewährt.
Besonders einfach lassen sich die Zufuhr- bzw. Abfuhrleitungen anbringen, wenn sie zentrisch durch das treibende bzw. das getriebene Teil geführt werden. Es gibt jedoch auch Anwendungsbeispiele, vor allem wenn nicht der Pendelhalter sondern das zu bearbeitende Werkstück rotiert, (das "treibende Teil" also eigentlich nur zur stationären Halterung bestimmt ist), bei denen dann die Zufuhrleitung auch seitlich in das "treibende" Teil eingebracht werden kann.
Die Erfindung ist im folgenden in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Beschreibung geht dabei zunächst von der Darstellung einer bekannten Kreuzscheibenkupplung gemäss DE-PS 2 404 766 aus, um das Funktionsprinzip derartiger Pendelhalter darzustellen.
Es zeigen:
Fig. 1 Einen Axialschnitt durch einen bekannten Pendelhalter,
Fig. 2 einen weiteren Axialschnitt gemäss der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 1,
Fig. 5 einen Schnitt durch einen Pendelhalter mit den Merkmalen der Erfindung und
Fig. 6 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Pendelhalters.
In dem Beispiel nach den Fig. 1 bis 4 bezeichnet 1 das treibende Teil, bestehend aus dem Wellenstummel 2 und dem mit diesem aus einem Stück gefertigten scheibenförmigen Kupplungskopf 3. Auf diesem mit Aussengewinde versehenen Kupplungskopf ist das Kupplungsgehäuse 4 aufgeschraubt und mittels einer Kontermutter 5 in seiner Lage gesichert.
Mit 6 ist das getriebene Teil bezeichnet, bestehend aus dem Wellenstummel 7 und der mit diesem einstückig ausgebildeten Kupplungsscheibe 8. Zwischen dem Kopf 3 des treibenden Teils und der Kupplungsscheibe 8 des getriebenen Teils ist eine Kreuzscheibe 9 angeordnet. Diese weist auf ihren beiden Planseiten je eine prismatische Mitnehmerleiste 10 bzw. 11 auf, welche Leisten sich in der Achsprojektion rechtwinklig kreuzen und in entsprechende Nuten 12 bzw. 13 des Kupplungskopfes 3 bzw. der Kupplungsscheibe 8 eingreifen.
Zwischen den diese Nuten 12, 13 und die Leisten 10, 11 seitlich begrenzenden Flächen 14, 15 bzw. 16, 17, sowie auch zwischen den Planseiten 18, 19 der Kreuzscheibe 9 und den diesen Planseiten gegenüberliegenden Stirnflächen 20, 21 des treibenden und des getriebenen Teiles sind Zwischenräume 22, 23 freigelassen, in welche Zwischenräume Nadel-Spurlager 24, 25 eingesetzt sind. Als Körbe für die Nadeln dienen Abschnitte von L-Profil-Schienen 26, 27, in deren Schenkeln die Nadeln in quer zur Schienenlängsrichtung verlaufender Lage drehbar gehaltert sind. Die Nadel-Spurlager sind dabei schwimmend angeordnet, derart, dass sie sich in rechtwinklig zu den Nadelachsen verlaufender Richtung in den Zwischenräumen 22, 23 linear verschieben können. Zur Begrenzung dieses Verschiebungsweges der Nadel-Spurlager dienen Anschläge in Form von in den Mitnehmerleisten 10, 11 verankerten Stiften 28.
Mit 29 ist ein Kugel-Spurlager bezeichnet, das zwischen der Kupplungsscheibe 8 und einer Ringschulter 30 des Gehäuses 4 angeordnet ist.
Selbstverständlich lassen sich statt der Nadellager auch andere Roll- oder Gleitlager verwenden. Ausserdem ist mit "treibendem Teil" oder "getriebenem Teil" nicht unbedingt ein rotierender Teil zu verstehen. Es kann sich dabei selbstverständlich auch um Anwendungen handeln, bei denen der Pendelhalter mit einem eingespannten Werkzeug nur in seiner Längsachse eine Vorschubbewegung erhält, z.B. um ein rotierendes Werkstück zu bearbeiten oder bei denen das "treibende" Teil stationär angeordnet ist und ein rotierendes Werkstück relativ zum "getriebenen Teil" bewegt wird.
In den Schnittdarstellungen gemäss Fig. 3 und 4 ist im Zentrum der Kreuzscheibe 9 durch einen gestrichelten Kreis eine neutrale Zone (31) markiert, in welcher die Kreuzscheibe 9 mit einer Bohrung oder \ffnung versehen werden könnte, ohne dass dadurch die statischen Eigenschaften (Kraftübertragung) der Kreuzscheibe 9 oder deren Funktion im Pendelhalter beeinträchtigt würden. Die Erfindung macht sich dies zunutze, wie aus den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 6 und 7 ersichtlich wird. Dort sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern wie bei den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 1 bis 4 bezeichnet. Dabei ist im Zentrum 31 (Fig. 3 und 4) der Kreuzscheibe 9 eine Längsbohrung 32 vorgesehen. In der Bohrung 32 ist ein PU-Schlauch 33 angeordnet, der einerseits in eine Zuleitungs-\ffnung 34 im treibenden Teil 1 und andererseits in eine Abführ-\ffnung 35 im getriebenen Teil 6 mündet.
Der Schlauch 33 ist dabei mittels Buchsen 36 und 37 in den \ffnungen 34, 35 verspannt und liegt am treibenden Teil 1 bzw. am getriebenen Teil 6 dichtend an. Sofern deshalb über eine nicht weiter dargestellte Bohrung und Zufuhrleitung im treibenden Teil 1 Kühlmittel über die Zuleitungs-\ffnung 34 in den Schlauch 33 gepumpt wird, wird dieses abfuhrseitig über die \ffnung 35 an ein Werkzeug 38 abgegeben, das in bekannter Weise mit einer Längsbohrung 39 versehen ist, um das Kühlmittel an den Bearbeitungsort des Werkzeugs 38 zu führen. Die Elastizität des Schlauchs 33 erlaubt dabei den vom Pendelhalter zugelassenen seitlichen Versatz der Kreuzscheibe 9 mittels der Lager 24, 25. Die Bohrung 32 ist dabei so viel grösser, dass der Schlauch 33 auch bei einem seitlichen Versatz der Kreuzscheibe 9 nicht den Schlauch 33 quetscht oder auf Zug beansprucht.
Selbstverständlich ist es auch denkbar, anstatt eines einzelnen Schlauchs 33 eine Mehrzahl von Schläuchen vorzusehen. Auch wäre es denkbar, in der Kreuzscheibe 9 eine feste Zufuhr-Leitung anzuordnen, die nur beidseitig über flexible Endstücke mit dem treibenden Teil 1 bzw. dem getriebenen Teil 6 verbunden ist. Wesentlich ist nur, dass die Relativbewegung zwischen dem treibenden Teil 1 und dem getriebenen Teil 6 mittels flexibler Kupplungsstücke oder mittels eines einzigen flexiblen Schlauchs 33 aufgenommen wird. Das gezeigte Ausführungsbeispiel stellt dabei eine optimal einfache Lösungsvariante dar.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 6 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 ist dabei eine Variante gezeigt, bei welcher die Zuleitungsöffnung 34 in eine an den Umfang des treibenden Teil 1 seitlich geführte Zufuhrleitung 40 übergeht. Im übrigen entspricht Aufbau und Funktion der Ausführungsform gemäss Fig. 5.
The invention relates to a pendulum holder, also called a cross-plate coupling, for the frictional connection of parallel opposing, offset shafts according to the preamble of claim 1. Such pendulum holders are primarily used for machining, e.g. used for drilling and milling if the tool should be displaceable parallel to the axis of the drive shaft.
The supply of coolant, e.g. Drilling oil to the tool. There are embodiments of pendulum holders in which cooling liquid through the interior of the pendulum holder is e.g. is supplied with a longitudinal bore reamer. However, this solution has not proven itself in practice because the pendulum holder corrodes and the function of the bearings is also impaired by contaminants that can be carried in the coolant.
The object of the invention is to avoid the disadvantages of the known, in particular to create a pendulum holder, with which the cooling of tools is made possible in an optimally simple manner and without additional construction.
According to the invention, this is achieved primarily by the characterizing part of the patent claim.
To achieve the object, the invention chooses a pendulum holder in which the driver strips have a sufficient width to allow the arrangement of an axial opening at their crossing point. The opening can therefore be arranged in the "neutral" center of the cross plate in such a way that the power transmission and the function of the cross plate or the pendulum holder are in no way impaired. In the same way, a supply line can be provided in the driving part and in the driven part without great mechanical outlay, without the strength properties of the arrangement being impaired thereby.
To guide the cooling liquid, it is expedient if a flexible connecting line is provided between the driving part and the driven part, so that a lateral offset of the two parts can be compensated for. The connecting line can be routed through an opening in the cross plate and directly connect the driving part and the driven part. Alternatively, it is also conceivable that a rigid connecting line is provided in the cross disk, which is flexibly connected on the one hand to the driving part and on the other hand flexibly connected to the driven part. Particularly flexible pipes or flexible hoses, in particular made of a polyurethane material, have proven themselves as connecting lines.
The supply and discharge lines can be attached particularly easily if they are guided centrally through the driving or driven part. However, there are also application examples, especially if it is not the pendulum holder that rotates but the workpiece to be machined (the "driving part" is actually only intended for stationary mounting), in which the supply line is then also inserted laterally into the "driving" part can.
The invention is explained below in exemplary embodiments with reference to the drawings. The description starts from the representation of a known cross-plate clutch according to DE-PS 2 404 766 in order to illustrate the principle of operation of such a pendulum holder.
Show it:
1 shows an axial section through a known pendulum holder,
2 shows a further axial section along the line II-II in FIG. 1,
3 shows a cross section along the line III-III in FIG. 1,
4 shows a cross section along the line IV-IV in FIG. 1,
Fig. 5 shows a section through a pendulum holder with the features of the invention and
Fig. 6 shows a modified embodiment of a pendulum holder according to the invention.
In the example according to FIGS. 1 to 4, 1 denotes the driving part, consisting of the shaft stub 2 and the disk-shaped coupling head 3, which is made in one piece therewith secured its location.
With 6 the driven part is designated, consisting of the shaft stub 7 and the coupling disc 8 formed integrally therewith. A cross disc 9 is arranged between the head 3 of the driving part and the coupling disc 8 of the driven part. This has a prismatic driver strip 10 and 11 on each of its two plan sides, which strips cross at right angles in the axis projection and engage in corresponding grooves 12 and 13 of the coupling head 3 and the coupling disc 8, respectively.
Between the grooves 12, 13 and the strips 10, 11 laterally delimiting surfaces 14, 15 and 16, 17, as well as between the flat sides 18, 19 of the cross disk 9 and the end faces 20, 21 of the driving and the driven opposite these flat sides Some spaces 22, 23 are left free, into which spaces needle roller bearings 24, 25 are inserted. Sections of L-profile rails 26, 27 serve as baskets for the needles, in the legs of which the needles are rotatably supported in a position running transversely to the longitudinal direction of the rails. The needle roller bearings are arranged in a floating manner such that they can move linearly in the spaces 22, 23 in the direction perpendicular to the needle axes. Stops in the form of pins 28 anchored in the carrier strips 10, 11 serve to limit this displacement path of the needle thrust bearings.
With 29 a ball thrust bearing is designated, which is arranged between the clutch disc 8 and an annular shoulder 30 of the housing 4.
Of course, other roller or plain bearings can also be used instead of the needle bearings. In addition, "driving part" or "driven part" is not necessarily to be understood as a rotating part. Of course, these can also be applications in which the pendulum holder receives a feed movement only in its longitudinal axis with a clamped tool, e.g. to machine a rotating workpiece or in which the "driving" part is arranged stationary and a rotating workpiece is moved relative to the "driven part".
3 and 4, a neutral zone (31) is marked in the center of the cross disk 9 by a dashed circle, in which the cross disk 9 could be provided with a bore or opening without the static properties (power transmission ) the cross disk 9 or its function in the pendulum holder would be impaired. The invention makes use of this, as can be seen from the exemplary embodiments according to FIGS. 6 and 7. The same parts are identified with the same reference numerals as in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4. A longitudinal bore 32 is provided in the center 31 (FIGS. 3 and 4) of the cross disk 9. A PU hose 33 is arranged in the bore 32, which opens on the one hand into a supply opening 34 in the driving part 1 and on the other hand into a discharge opening 35 in the driven part 6.
The hose 33 is clamped in the openings 34, 35 by means of bushings 36 and 37 and bears sealingly on the driving part 1 or on the driven part 6. If coolant is therefore pumped into the hose 33 via the feed opening 34 into the hose 33 via a bore and supply line not shown in the driving part 1, this is delivered on the discharge side via the opening 35 to a tool 38, which in a known manner has a longitudinal bore 39 is provided to guide the coolant to the machining location of the tool 38. The elasticity of the hose 33 allows the lateral displacement of the cross disk 9 by the bearings 24, 25, which is permitted by the pendulum holder. The bore 32 is so much larger that the hose 33 does not squeeze the hose 33 even when the cross disk 9 is offset laterally stressed on train.
Of course, it is also conceivable to provide a plurality of hoses instead of a single hose 33. It would also be conceivable to arrange a fixed feed line in the cross disk 9, which is connected to the driving part 1 or the driven part 6 only on both sides via flexible end pieces. It is only essential that the relative movement between the driving part 1 and the driven part 6 is recorded by means of flexible coupling pieces or by means of a single flexible hose 33. The exemplary embodiment shown represents an optimally simple solution variant.
6, the same parts are provided with the same reference numerals. In contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 5, a variant is shown in which the supply opening 34 merges into a supply line 40 guided laterally on the circumference of the driving part 1. Otherwise, the structure and function correspond to the embodiment according to FIG. 5.