DE9104489U1

DE9104489U1 - Mit einer Drehmomentkupplung versehener Antrieb eines Bohrfutters

Info

Publication number: DE9104489U1
Application number: DE9104489U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-04-12
Filing date: 1991-04-12
Publication date: 1992-09-03
Anticipated expiration: 2001-04-13
Also published as: JPH05237712A; GB2255921B; US5267741A; CZ278348B6; GB2255921A; CZ38292A3; GB9207256D0

Description

Kajetan Leitner München, 12. April 1991

L 12997-Gbm

BD/fi/th

Mit einer Drehmomentkupplung &iacgr;&ogr; versehener Antrieb eines Bohrfutters

Die Erfindung bezieht sich auf einen mit einer Drehmomentkupplung versehenen Antrieb eines Bohrfutters, das über ein Basisteil auf der den Futterbacken abgewandten Seite auf die Antriebswelle eines Motors aufsetzbar ist.

Ein solcher Antrieb ist aus der US-PS 29 74 535 bekannt. Dieser Antrieb ist derart gestaltet, daß auf die Antriebswelle des Motors eine Kugelkränze enthaltende Drehmomentkupplung aufgeschraubt ist, die in einem mit einem Gewinde versehenen Antriebsdorn endet, auf den dann ein konventionelles Bohrfutter aufschraubbar ist. Durch diese Gestaltung wird das betreffende Werkzeug erheblich verlängert, da es die nach beiden Seiten aus der Drehmomentkupplung herausragenden Gewindeteile aufweist, zwischen denen die Drehmomentkupplung untergebracht ist. Darüber hinaus zeigt die aus den Figuren der Druckschrift ersichtliche Gestaltung der Drehmomentkupplung einen erheblichen Aufwand beiderseits des eigentlichen Kupplungsbereichs, der die Kugelkränze

so enthält.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Antrieb eines Bohrfutters zu schaffen, bei dem die Drehmomentkupplung so in das Bohrfutter integriert ist, daß sich nur eine geringfügige Verlängerung des Bohrfutters ergibt und dessen Teile harmonisch mit der Drehmomentkupplung zusammenwirken.

Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß zwischen das Basisteil und die Futterbacken eine ineinandergreifende Kugelkränze enthaltende Drehmomentkupplung derart eingesetzt ist, daß deren Antriebsseite mit dem Basisteil und deren Abtriebsseite mit einem die Futterbacken führenden Backengehäuse jeweils drehfest verbunden ist, wobei ein ringartiges Widerlager für die federbelastete Antriebsseite

am Basisteil befestigt ist und vom Widerlager in Richtung auf die Futterbacken eine zylindrische Hülse vorspringt, die ein daran angepaßtes, am Backengehäuse angebrachtes, zylindrisches, die Drehmomentkupplung umhüllendes Rohr gegeneinander drehbeweglich überlappt.

Durch diese Gestaltung wird erreicht, daß in das Bohrfutter die Drehmomentkupplung integriert ist, da die Drehmomentkupplung direkt zwischen das Basisteil und das Backengehäuse eingesetzt ist, so daß sich im Prinzip eine nur zweiteilige Gestaltung des Bohrfutters ergibt, das nach außen hin durch die Hülse und das &iacgr;&ogr; die Drehmomentkupplung umhüllende Rohr abgeschlossen ist, wodurch ein relativ kurzes, in sich geschlossenes einheitliches Bauelement entsteht.

Das Widerlager läßt sich in vorteilhafter Weise als Einstellorgan für das Auslösedrehmoment der Drehmomentkupplung verwenden und zwar dadurch, daß

is das Widerlager auf das Basisteü aufgeschraubt ist und seine Aufschraublänge über eine die Antriebsseite beaufschlagende Federanordnung das Auslösedrehmoment der Drehmomentkupplung bestimmt. Je mehr das Widerlager auf das Basisteil aufgeschraubt wird, desto mehr wird die die Antriebsseite der Drehmomentkupplung beaufschlagende Federanordnung gespannt und damit das Auslösedrehmoment der Drehmomentkupplung entsprechend erhöht. Dabei läßt sich das die Drehmomentkupplung umhüllende Rohr zweckmäßig als Begrenzung der Höhe des Auslösedrehmoments verwenden, nämlich dadurch, daß das Rohr in die Hülse eintaucht und mit seiner Stirnseite als Anschlag dem Widerlager gegenübersteht, das bei entsprechender Aufschraublänge gegen die Stirnfläche anläuft und damit das maximale Auslösedrehmoment bestimmt. Mit Auftreffen der Stirnfläche des Rohres gegen das Widerlager erhält die vom aufschraubbaren Widerlager gespannte Federanordnung ihre maximale Spannung, womit das maximale Auslösedrehmoment bestimmt ist. Der durch die Stirnseite des Rohres gegebene Anschlag besitzt dabei in bezug auf das aufschraubbare Widerlager eine solche Lage, daß bei Auftreffen der Stirnseite auf das Widerlager die ineinandergreifenden Kugelkränze bei entsprechend hohem Drehmoment gerade noch übereinandergleiten können, so daß ein Blockieren der Drehmomentkupplung mit Sicherheit vermieden ist.

Die Federanordnung kann aus einer einzigen Schraubenfeder bestehen, es ist aber möglich, einen Ring von mehreren achsparallel angeordneten Schraubenfedern zu verwenden, die den verfügbaren Freiraum sowohl radial als auch umfangsmäßig

nahezu ausfüllen, wobei der Ring aus einer geradzahligen Anzahl von Federn besteht, die abwechselnd links- und rechtsgewickelt sind.

Im Sinne einer kompakten Ausführung des Bohrfutters gestaltet man dieses zweckmäßig so, daß das Basisteil mit einer Achse, die Kugelkränze durchdringend, koaxial in das Backengehäuse zur Bildung eines bei Auslösung der Drehmomentkupplung wirksamen Drehlagers vorspringt, wobei die Achse gegenüber dem Backengehäuse axial gesichert ist. Hierdurch ergibt sich eine einfache gegenseitige axiale Führung des Basisteils und des Backengehäuses, und zwar innerhalb der &iacgr;&ogr; Organe der Drehmomentkupplung. Dabei wird die axiale Sicherung zwischen der Achse des Basisteils und dem Backengehäuse dadurch herbeigeführt, daß die Achse und das Backengehäuse mit gegenüberliegenden Ringnuten versehen sind, die einen Ring von Kugeln führen.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt.

Dargestellt ist das Bohrfutter 1, in dessen Backengehäuse 2 die Futterbacken 3 gelagert sind, von denen aus Gründen der Einfachheit der Darstellung lediglich eine von üblicherweise drei Futterbacken eingezeichnet ist. Es handelt sich dabei um eine konventionelle Konstruktion eines Bohrfutters mit dem Stellring 4, bei dessen Verdrehung um die Achse des Bohrfutters 1 die Futterbacken mehr oder minder aus dem Bohrfutter 1 herausgeschoben werden und dabei ein Werkzeug, insbesondere einen Bohrer spannen. Um hierzu auf den Stellring 4 die nötige Kraft ausüben zu können, wird in bekannter Weise ein nicht dargestellter Schlüssel mit einer Kegelverzahnung verwendet. Der Schlüssel wird dabei mit seiner Achse von der Bohrung 5 geführt. Seine Verzahnung greift in die am Stellring 4 angebrachte Gegenverzahnung 6 ein, so daß bei Verdrehen des Schlüssels um die von der Bohrung 5 geführte Achse der Stellring um das Backengehäuse 2 verdreht wird.

In die Bohrung 7 des Backengehäuses 2 ragt die Achse 8 hinein, die gegenüber dem Backengehäuse 2 ein Drehlager bildet, so daß sich das Backengehäuse 2 gegenüber der Achse 8 nach Art eines Gleitlagers verdrehen kann. Im normalen Betrieb ist diese Verdrehbarkeit aufgrund der Wirkung der weiter unten beschriebenen Drehmomentkupplung jedoch aufgehoben. Die Achse 8 ist Bestandteil des Basisteils 9, das in üblicher Weise für den kraftschlüssigen Anschluß des

Futters 1 an einen nicht dargestellten Antriebsmotor dient. Zu diesem Zweck ist das Basisteil 9 mit dem Innengewinde 10 versehen, mit dem es auf die aus dem Antriebsmotor herausragende Antriebswelle aufgeschraubt werden kann.

Die zur Übertragung eines Drehmoments notwendige Verbindung zwischen dem Basisteil 9 und dem Futtergehäuse 2 wird hier durch eine bekannte Drehmomentkupplung gebildet, wie eine solche in der deutschen Patentschrift 27 39 489 beschrieben und dargestellt ist. Bezüglich der Einzelheiten der Funktion dieser Drehmomentkupplung kann also auf die genannte Patentschrift verwiesen werden.

&iacgr;&ogr; Die Drehmomentkupplung besteht im wesentlichen aus zwei ineinandergreifenden Kugelkränzen, von denen der eine Kugelkranz aus den Kugeln 11 und aus den gestrichelt gezeichneten Kugeln 12 besteht. Die in der Figur wiedergegebene Darstellung entspricht dabei im wesentlichen der Figur 2 der vorstehend genannten Patentschrift. Bei liniert dargestelltem Ausführungsbeispiel enthält jeder Kugelkranz

is sechs Kugeln, die gleichmäßig koaxial um die Achse 8 verteilt sind. Die Kugeln 11 des dem Backengehäuse 2 zugeordneten Kugelkranzes werden in der Lochscheibe 13 gehalten, so daß bei Drehung des betreffenden Kugelkranzes die Lochscheibe 13 mitgenommen wird. Die Lochscheibe 13 ist gegenüber dem Backengehäuse 2 verdrehungsfest gesichert, z. B. durch Ineinandergreifen von Lochscheibe 13 und dem Kragen 14 des Backengehäuses 2 nach Art eines Sechskant. In Richtung auf das Backengehäuse 2 stützen sich die Kugeln 11 auf der Stützscheibe 15 ab. Die Kugeln 12 des anderen Kugelkranzes werden in entsprechender Weise von der Lochscheibe 16 gehalten. Die Lochscheibe ist gegen Verdrehung gesichert auf das Basisteil 9 aufgesetzt, und zwar wie bei der Lochscheibe 13 durch einen Sechskant. Bei Verdrehung der Lochscheibe 16 nimmt diese somit die Kugeln 12 mit, die dann seitlich gegen die Kugeln 11 auflaufen und diese mitnehmen. Die weitere Mitnahme erfolgt dann in der oben beschriebenen Weise, so daß sich ein von der Lochscheibe 16 ausgehendes Drehmoment mittels der vorstehend beschriebenen Drehmomentkupplung auf das Backengehäuse 2 überträgt.

Die Kugeln 12 des zweiten Kugelkranzes stützen sich gegen die Stützscheibe 17 ab, die im Gegensatz zur Stützscheibe 15 axial verschiebbar ist, wogegen sich die Stützscheibe 15 direkt gegen das Backengehäuse 2 abstützt. Die Stützscheibe 17 wird von der Schraubenfeder 18 beaufschlagt, durch die der Stützscheibe 17 eine Vorspannung in Richtung auf die Kugeln 12 gegeben wird. Auf der Stützscheibe

12 abgewandten Seite stützt sich die Feder 18 gegen das ringartige Widerlager 19 ab, das auf das Außengewinde 20 des Basisteils 9 aufgeschraubt ist. Das Außengewinde 20 ist soweit auf das Basisteil 9 geschnitten, daß das Widerlager 19 über einen entsprechenden Bereich auf das Basisteil 9 aufgeschraubt werden kann. Je weiter nun das Widerlager 19 auf das Basisteü 9 in Richtung auf die Stützscheibe 17 aufgeschraubt wird, desto stärker wird die Feder 18 vorgespannt. Wenn nun ein von der Spannung der Feder bestimmtes maximales Drehmoment beim Antrieb des Basisteils 9 überschritten wird, dann drücken die Kugeln 11 die Kugeln 12 in axialer Richtung zurück, wobei die Stützscheibe 17 gegen die

&iacgr;&ogr; Spannung der Feder 18 entsprechend zurückweicht. Wenn dann eine Lage der Stützscheibe 17 erreicht wird, in der die Kugeln 12 über die Kugeln 11 hinweggleiten können, dann ist das Auslösedrehmoment der Drehmomentkupplung erreicht, da in diesem Fall die Mitnahme innerhalb der Drehmomentkupplung aufgehoben ist. Ergänzend sei in diesem Zusammenhang auf die entsprechenden

is Erläuterungen in der oben genannten DE-PS 27 39 489 verwiesen. In axialer Richtung werden die beiden Lochscheiben 13 und 16 gesichert von dem Backengehäuse 2 und dem Basisteil 9 gehalten, wobei auf die axiale Sicherung von Backengehäuse 2 und Basisteil 9 weiter unten näher eingegangen wird.

Wie oben bereits gesagt, kann das Widerlager 19 mehr oder minder weit auf das Basisteil 9 aufgeschraubt werden. Damit läßt sich das jeweilige Auslösedrehmoment einstellen. Diese Einstellbarkeit des Widerlagers 19 wird nun durch das am Backengehäuse 2 angebrachte Rohr 21 begrenzt. Das Rohr 21 ist auf die in üblicher Weise bei konventionellen Bohrfuttern vorhandenen Rändelring 22 aufgesetzt, wobei der Rändelring fest mit dem Stellring 4 verbunden ist und aufgrund seiner Rändelung auch eine Verdrehung des Stellrings 4 von Hand möglich macht. Mit seiner zum Widerlager 19 hinweisenden Stirnseite 23 wird ein Anschlag gegenüber dem Widerlager 19 gebildet, so daß sich das Widerlager 19 nur so weit auf das Außengewinde 20 des Basisteils 19 aufschrauben läßt, bis das das Widerlager 19 gegen die Stirnseite 23 aufläuft, wobei die Hülse 28 das Rohr 21 auf der Seite des Anschlages 23 umfaßt. Damit hat das Widerlager 19 seine maximale Aufschraublänge erreicht, von der das maximale Auslösedrehmoment bestimmt ist. Bei dieser Aufschraublänge besteht aber für die Feder 18 ein solcher Spielraum, daß die Kugeln 12 über die Kugeln 11 abgleiten können, wodurch eine Blockade der Drehmomentkupplung mit Sicherheit vermieden ist.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß anstelle der Schraubenfeder 18 auch eine Anzahl von Tellerfedern oder ein Ring von mehreren achsparallel angeordneten Schraubenfedern verwendet werden kann, die den verfügbaren Freiraum sowohl radial als auch umfangsmäßig nahezu ausfüllen, wobei der Ring aus einer geradzahligen Anzahl von Federn besteht, die abwechselnd links- und rechtsgewickelt sind, wodurch ein Verhaken der Feder miteinander vermieden wird.

Die Sicherung gegen axiale Verschiebung von Achse 8 gegenüber dem Backengehäuse 2 ist hier dadurch herbeigeführt, daß die Achse 8 und das Backengehäuse

&iacgr;&ogr; 2 mit einander gegenüberliegenden Nuten 24 und 25 versehen sind, die von einem Ring von Kugeln 26 ausgefüllt sind. Beide Nuten 25 und 26 sind als abgerundetet Nuten mit einem Radius ausgebildet, der demjenigen der Kugeln 26 entspricht. Um die Kugeln 26 nach erfolgter Einführung der Achse 8 in das Backengehäuse 2 einfüllen zu können, ist die durch die Madenschraube 27 verschlossene

is Bohrung im Backengehäuse 2 vorgesehen. Durch die beiden Nuten 24 und 25 ausfüllenden Kugeln 26 wird die erforderliche axiale Sicherung von Achse 8 und Backengehäuse 2 herbeigeführt.

Die Einbeziehung der vorstehend beschriebenen Drehmomentkupplung in das Bohrfutter 1 sichert dieses, einen von ihm gespannten Bohrer und den betreffenden Antriebsmotor vor Überlastung, da je nach eingestelltem Auslösedrehmoment die Drehmomentkupplung auslöst, wenn die Gefahr einer Überlastung eines dieser Bauteile besteht.

Claims

Kajetan Leitner 12. April 1991 L 12997-Gbm Bd/fi/th Schutzansprüche

1. Mit einer Drehmomentkupplung versehener Antrieb eines Bohrfutters, das über ein Basisteil auf der den Futterbacken abgewandten Seite auf die Antriebswelle eines Motors aufsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Basisteil (9) und die Futterbacken (3) eine ineinandergreifende Kugelkränze (11, 12) enthaltende Drehmomentkupplung eingesetzt ist, daß deren Antriebsseite (16) mit dem Basisteil (9) und deren Abtriebsseite (13) mit einem die Futterbacken (3) führenden Backengehäuse (2) jeweils drehfest verbunden ist, wobei ein ringartiges Widerlager (19) für die federbelastete Antriebsseite (16) am Basisteil (9) befestigt ist und vom Widerlager (19) in Richtung auf die Futterbacken (3) eine zylindrische Hülse (28) vorspringt, die ein daran angepaßtes, am Backengehäuse angebrachtes, zylindrisches, die Drehmomentkupplung umhüllendes Rohr (21) gegeneinander drehbeweglich überlappt.

2. Bohrfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (19) auf das Basisteil aufgeschraubt ist und seine Aufschraublänge über eine die Antriebsseite (16) beaufschlagende Federanordnung (18) das Auslösedrehmoment der Drehmomentkupplung bestimmt.

3. Bohrfutter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (21) in die Hülse (28) eintaucht und mit seiner Stirnseite (23) als Anschlag dem Widerlager (19) gegenübersteht, das bei entsprechender Aufschraublänge gegen die Stirnfläche (23) anläuft und damit das maximale Auslösedrehmoment bestimmt.

4. Bohrfutter nach einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (9) mit einer Achse (8), die Kugelkränze (11, 12) durchdringend, koaxial in das Backengehäuse (2) zur Bildung eines bei

Auslösung der Drehmomentkupplung wirksamen Drehlagers vorspringt, wobei die Achse (8) gegenüber dem Backengehäuse (2) axial gesichert ist.

5. Bohrfutter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur axialen Sicherung der Achse (8) gegenüber dem Backengehäuse (2) die Achse (8) und das Backengehäuse (2) mit gegenüberliegenden Ringnuten (24, 25) versehen sind, die einen Ring von Kugeln (26) führen.

6. Bohrfutter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet. daß die Federanordnung aus einem Ring von mehreren achsparallel angeordneten Schraubenfedern besteht, die den verfügbaren Freiraum sowohl radial als auch umfangsmäßig nahezu ausfüllen, wobei der Ring aus einer geradzahligen Anzahl von Federn besteht, die abwechselnd links- und rechtsgewickelt sind.