DD147325A1

DD147325A1 - Einstechwerkzeug fuer das eindrehen von ringnuten in bohrungen

Info

Publication number: DD147325A1
Application number: DD21670179A
Authority: DD
Inventors: Hans Gruetzner
Original assignee: Hans Gruetzner
Priority date: 1979-11-06
Filing date: 1979-11-06
Publication date: 1981-04-01
Also published as: DD147325B1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Einstechwerkzeug fuer Ringnuten in Bohrungen, insbesondere zum Einstechen von Nuten fuer Sicherungsringe in Getriebegehaeuse bzw. Lagerkoerper. Der Einsatz erfolgt auf Bohrmaschinen oder Fraeswerken. Es wird ein Einstechwerkzeug geschaffen, dasz fuer unterschiedliche Getriebegehaeuse und Lagerkoerper verwendbar ist. Die bewegungstechnischen Elemente des Einstechwerkzeuges sollen universell verwendbar sein, die Arbeitswerkzeuge sind auswechselbar gestaltet. Dies wird erreicht, indem an einem Grundkoerper, der aus einer zentrisch an einem Aufnahmekegel 1 befestigten Auszenhuelse 6 und einer in der Auszenhuelse 6 verschiebbaren mit einer Lagerung 4 verbundenen Innenhuelse 5 sowie einer innerhalb der Lagerung 4 und in einer Fuehrungsbohrung 2 des Aufnahmekegels 1 exzentrisch gelagerten Aufnahmehuelse 3 gebildet ist, auswechselbare Werkzeugtraeger fuer unterschiedliche Nutgroeszen bzw. Bohrdurchmesser anbringbar sind. Die von einer Druckfeder 9 umgebene Aufnahmehuelse 3 besitzt eine wendelfoermige Doppelnut 10, die in einem gerade verlaufenden Sicherheitslauf 28 endet und einen im Aufnahmekegel 1 aufgenommenen Fuehrungsstift 12 umschlieszt. Der auswechselbare Werkzeugtraeger besteht aus einem Meiszelhalter 16, einen darin verstellbaren Einstechmeiszel 19 und einem dem jeweiligen Bohrungsdurchmesser entsprechenden Zentrierring 18.

Description

Titel der Erfindung

Einstechwerkzeug für das Eindrehen von Ringnuten in Bohrungen - Klasse B 23 B 51/16 -

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Einstechwerkzeug für das Eindrehen von Ringnuten in Bohrungen, insbesondere zum Einstechen von Nuten für Sicherungsringe in Getriebegehäuse bzw. Lagerkörper. Das Einstechwerkzeug soll für Einfach- oder Doppelnuten verwendbar sein. Der Einsatz der Einrichtung ist sowohl in waagerechter als auch senkrechter Lage, vorzugsweise auf Bohr- und Präswerken, aber jauch auf Bohrmaschinen möglich»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Durch das DD-WP 12 057 ist eine Vorrichtung zum Einstechen von Ringnuten bekannt, die nach dem QuerSchieberprinzip arbeitet. An einem die Drehbewegung übertragenden Körper ist eine während des Einstechvorganges feststehende Büchse angeordnet, die einen einstellbaren, sich auf das Y/erkstück auflegenden Ring trägt. Ein mit dem Drehkörper fest verbundener Werkzeugkopf besitzt einen das Yferkzeug tragenden Querschieber. Eine außermittig im Drehkörper befindliche

Q (} \ S

Schubstange besitzt einen formschlüssig mit dem Querschieber verbundenen um zwei Achsen schwenkbaren Kipphebel. Bei Bewegung der Bohrspindel drückt der in der Einsparung des Querschiebers liegende Kipphebel das Werkzeug radial nach außen«

Diese Vorrichtung besitzt den Nachteil, daß sehr ungünstige Führungs- bzw. Andrückverhältnisse eintreten» Zwischen der Schubstange und dem Kipphebel ist ein Verbindungsglied eingebaut j so daß zv/ei Gelenkstellen vorhanden sind. Da außerdem noch ein bestimmtes Spiel zwischen der Aussparung im Querschieber und dem Kipphebel vorhanden sein muß, ist eine erhöhte Störanfälligkeit und ein ungenaues Andrücken des Querschiebers zu verzeichnen« Es treten unbeherrschbare Momente auf, wodurch es zu Brüchen am Einstechmeißel oder zum Abscheren der Gelenkstifte kommt* Der Querschieber ist gegen Späne und Kühlflüssigkeiten ungeschützt, was die Störanfälligkeit im Bereich des Querschiebers besonders erhöht. Auf Grund der erforderlichen Punktionsteile ergibt sich eine lange Bauform der Vorrichtung.

Eine v/eitere Vorrichtung zum Einstechen von Ringnuten ist durch das DD-WP 40 756 bekannt. Diese Vorrichtung besitzt einen exzentrisch gelagerten Werkzeugträger. Im Mantel einer Werkzeugaufnahme ist eine schraubenförmige Nut eingearbeitet. In dieser Nut ist ein abgeflachter Führungsstift aufgenommen, der in einem Schiebebolzen steckt oder eingeschraubt ist« Der Schiebebolzen ist über eine Kreuzscheibe mit einer in einer Führungshülse exzentrisch gelagerten Einstechstahlaufnahme in Verbindung gebracht« Beim Betätigen des Spindelvorschubes setzt sich die Vorrichtung auf das Werkstück auf. Die Axialbewegung der Einstechstahlaufnähme wird bei diesem Vorgang in eine Schwenkbewegung umgewandelt und der in die Bohrung einge~ führte Einstechstahl dreht eine Nut in die Bohrung* Diese Einstechwerkzeuge besitzen folgende Nachteile* Die einseitige Anordnung des Führungsstiftes im Schiebebolzen, der in der schraubenförmigen Nut im Mantel der Werkzeug-

aufnahme eingreift, bewirkt, daß nur kleine Schnittbelastungen übertragbar sind, Ea entsteht ein hoher Verschleiß an Führungsteilen und bei Überlastungen kommt es zu erhöhter Bruchgefahr« Die Störanfälligkeit dieser Ausführung ist auch auf die funktionsbedingte Kreuzacheibe, die zur Übertragung der Schwenkbewegung zwischen dem zentrisch gelagerten Schiebebolzen und der exzentrisch gelagerten Werkzeugaufnähme erforderlich ist, aurückzuführen. Diese Kreuzscheibe ist durch ihre ständige Hin- und Herbewegung einem hohen Verschleiß ausgesetzt, und es können nur kleine Drehmomente übertragen werden« Die schraubenförmige Hut im Mantel der Werkzeugaufnahme hat einen schrägen Auslauf. Bei der geringsten Abweichung der Arbeitsspindel zum Werkstück in Axialdichtung verändert sich sofort der Eindrehdurchmesser. Diese Vorrichtungen müssen daher unbedingt mit zusätzlichen Anschlagringen versehen sein. Beim Überfahren der für die Maßhaltigkeit des Einstiches notwendigen Endstellung besteht die Gefahr der Beschädigung von Werkzeug, Arbeitsmaschine und Werkstück.

Bei den bekannten Typen von Einstechwerkzeugen besteht der gemeinsame IT achteil, daß sie nur als Einzweckwerkzeug verwendbar sind« Es ist erforderlich für alle sich voneinander unterscheidenden Eindrehformen oder Eindrehgrößen spezielle Einstechwerkzeuge zu entwickeln und zu bauen. Da es erfahrungsgemäß nur sehr selten eine völlige Übereinstimmung von Form und Größe des Einstiches oder der Bohrung gibt, ist der Anteil der benötigten Einstechwerkzeuge sehr hoch. Solche Einstechwerkzeuge sind in ihrer Herstellung teuer, so daß ein rentabler Einsatz nur bei einer Großserienfertigung vertretbar ist»

Ziel der Erfindung " '

Die Erfindung hat das Ziel,, ein Einstechwerkzeug für das Eindrehen von Ringnuten in Bohrungen zu schaffen, das sich

durch eine geschützte Bauweise, eine geringere Störanfälligkeit und dadurch einer höheren Lebensdauer auszeichnet« Es soll ein Mehrzweckwerkzeug entstehen, welches einen hohen Genauigkeitsgrad besitzt und höheren Schnittbelastungen standhält»

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einstechwerkzeug für das Eindrehen von Ringnuten in Bohrungen zu entwickeln, welches in möglichst kurzer Bauweise mit wenigen aber kompakten Übertragungsgliedern bis zum Einstechmeißel ausgestattet ist» Die Arbeitswerkzeuge sollen auswechselbar sein und beim Erreichen der Endstellung des Einstechmeißels müssen Beschädigungen am Einstechwerkzeug oder am Werkstück ausgeschlossen werden*

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß an einem Grundkörper, der aus einer zentrisch an einem Aufnahmekegel befestigten Außenhülse und einer in der Außenhülse axial verschiebbaren Innenhülse sowie einer innerhalb der Lagerung und in einer Führungsbohrung des Aufnahmekegels exzentrisch gelagerten Aufnahmehülse gebildet ist, Werkzeugträger fürunterschiedliche Hutgrößen bzw« Bohrungsdurchmesser anbringbar sind. Die exzentrisch in der Lagerung aufgenommene Auf- nahmehülse ist von einer am Aufnahmekegel anliegenden Druckfeder umschlossen» Im Bereich der Führungsbohrung ist die Aufnahmehülse mit einer wendeiförmigen Doppelnut versehen,, durch die ein in einer Bohrung des Äufnahmekegels aufgenommener Führungsstift geführt ist. Damit die durch die Axial-Verschiebung des Führungsstiftes in der wendeiförmigen Doppelnut bewirkte exzentrische Verdrehung der Aufnahmehülse bei zunehmender Vorschubbewegung beendet wird, ist am Ende der Doppelnut ein gerade verlaufender Sicherheitsauslauf vorgesehen. Die auf dem Aufnahmekegel befestigte Außenhülse besitzt einen Gleitstein und ist über der Innenhülse in einer

Führungsnut axial verschiebbar.

Der am Grundkörper anbringbare auswechselbare Werkzeugträger besteht aus einem Meißelhalter, einem darin verstellbaren Einstechmeißel und einem dem Bohrungsdurchmesser entsprechenden Zentrierring. Ein mit einer Spannschraube in der exzentrisch verdrehbaren Aufnahmehülse befestigter Werkzeugkegel besitzt einen Aufnahmeflansch mit einem stirnseitig angeordneten Zentrierzapfen, an dem der Meißelhalter aufgenommen und mittels' Schraubverbindungen befestigt ist. Ein im Aufnahmeflansch sitzender Arretierungsstift verhindert hierbei eine Fehlmontage. Der Zentrierring ist durch Schrauben mit. einem auf der Lagerung befindlichen Stellring verbunden. Der Einstechmeißel ist über ein im Meißelhalter befindliches Distanzstück durch eine Stellschraube einstellbar und durch eine Klemmschraube im Meißelhalter arretiert*

Das Einstechwerkzeug wird in komplettierter Form mit dem Aufnahmekegel in der Werkzeugmaschine aufgenommen und gegen selbständiges Lösen gesichert. Beim Auslösen der Vorschubbewegung liegt nach Durchfahren des Leerhubes der Zentrierring mit seiner Planfläche auf der Stirnseite der Werkstückbohrung auf. Die weitere Vorschubbewegung bewirkt eine Axialverschiebung innerhalb des Grundkörpers. Der Aufnahmekegel und die an ihm befestigte Außenhülse bewegt sich gegen die Innenhülse und die mit der Druckfeder umgebenen Aufnahmehülse. Hierbei drückt sich die Druckfeder gegen den Aufnahmekegel und die Verdrehsicherung übernimmt der Gleitstein der Außenhülse. Gleichzeitig wird die Aufnahmehülse durch den Führungsstift der in der wendeiförmigen Doppelnut aufgenommen ist, exzentrisch geschwenkt. Der im Meißelhalter befindliche Einstechmeißel bewegt sich bei dieser Schwenkbewegung nach außen und durch die sich drehende Arbeitsspindel erfolgt das Eindrehen der Hut in die Werkstückbohrung. Die maximale Eindrehtiefe ist dann erreicht, wenn der Führungsstift aus dem

.35 wendeiförmigen Teil der Doppelnut austritt und in den axial

verlaufenden Sicherheitsauslauf eintritt. Bei einer noch andauernden Vorschubbewegung bewegt sich der Einstechmeißel nicht"weiter und die erreichte Nuttiefe wird unverändert beibehalten. Beim Zurückfahren der Arbeitsspindel bewirkt die Druckfeder einen entgegengesetzten Bewegungsablauf;, dabei wird der Einstechmeißel in seine Ausgangsstellung zurückgeführt.

Die erfindungsgemäße Lösung bringt den Vorteil, daß.durch die bauliche Trennung des Einstechwerkzeuges in einen Grundkörper, der die bewegungstechnischen Elemente enthält und in einen Werkzeugträger, der aus dem Meißelhalter, dem Einstechmeißel und einem Zentrierring besteht, eine Lagerhaltung von voreingestellten Werkzeugträgern für unterschiedliche · Bohrungsdurchmesser bzw_o Nutgrößen ermöglicht wird. Die stirnseitige Anordnung der auswechselbaren Werkzeugträger ermöglicht eine einfache und schnelle Montage, Der Austausch der Werkzeugträger kann auch bei einem in der Werkzeugmaschine ein^ gespannten Grundkörper erfolgen. Diese recht einfache Ausführung und Austauschbarkeit der Werkzeugträger ermöglicht einen äußerst wirtschaftlichen Einsatz vom Versuchsbau über die Kleinserienfertigung bis hin zur Großserienfertigung, v/eil die Grundkörper immer wieder einsetzbar sind und nur die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnenden Werkzeugträger herzustellen bzw. dem Werkzeuglager zu entnehmen sind.

Die rotationssymmetrische Gestaltung der Hauptelemente des Grundkörpers wirkt sich äußerst kostengünstig auf die Fertigung sowie in hohem Maße verschleißmindernd wählend des Einsatzes aus. Sämtliche beweglichen Teile sind nach außen hin so abgesichert, daß ein maximaler Schutz gegen Späne und Kühlflüssigkeit besteht« Die in der Aufnahmehülse angebrachte wendeiförmige Doppelnut erlaubt eine zweiseitige Lagerung des Führungsstiftes, dadurch können sehr große Drehmomente übertragen werden und es sind höchste Schnittbelastungen möglich. Durch den gerade verlaufenden Teil

der Doppelnut, den Sicherheitsauslauf, tritt auch beim Überfahren des erforderlichen Arbeitsweges keine Beschädigung des Einstechwerkzeuges oder des V/erkstUckes ein« Die Maßhaltigkeit der einzustechenden Uut wird durch den geraden Sicherheitsauslauf auch noch beim Überfahren des Vorschubweges gewährleistet. Durch den konstanten Hub des Einstechwerkzeuges ist ein sehr unkompliziertes Voreinstellen der Einstechmeißel möglich und zwar sowohl im komplettierten Zustand, als auch am losen Werkzeugträger· Die gedrungene Ausführung des Einstechwerkzeuges ermöglicht auch die Benutzung kleinerer Werkzeugmaschinen»

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert v/erden. In den dazugehörenden Zeichnungen zeigen:

Pig. 1: eine Schnittdarstellung des Einstechwerkzeuges,

Pig· 2: eine Teilabwicklung der Aufnahmehülse,

Pig· 3: eine Schnittdarstellung des Werkzeugträgers,

Pig. 4: eine Draufsicht nach Pig. 3#

Das Einsatzwerkzeug ist aus einem Grundkörper und einem Werkzeugträger gebildet. Der Grundkörper besteht aus einem Aufnahmekegel 1, der in einer exzentrisch eingearbeiteten Füh·^ rungsbohrung 2 eine verschiebbare Aufnahmehülse 3 aufnimmt. Die Aufnahmehülse 3 ist von einer an einer Lagerung 4 aufgenommenen Innenhülse 5 umgeben, die wiederum von einer am Aufnahmekegel 1 befestigten Außenhülse 6 umschlossen und durch einen Gleitstein 7 in einer Führungsnut 8 der Innenhülse 5, gegen Verdrehung gesichert ist* Im freien Raum zwischen der Innenhülse 5 und der exzentrisch gelagerten Aufnahmehülse 3 ist eine am Aufnahmekegel. 1 anliegende Druckfeder 9 untergebracht. Die Aufnahmehülse 3 besitzt im

Bereich des Aufnahmekegels 1 eine wendeiförmige Doppelnut 10· Ein im Aufnahmekegel 1 in einer Bohrung 11 festsitzender Führungsstift 12 ist von der wendelförmigen Doppelnut 10 umschlossene Werkstückseitig ist in der Aufnahmehülse 3 ein mit einem Aufnahmeflansch 13 versehener Y/erkzeugkegel 14 eingesteckt j der durch eine Spannschraube 15 gesichert ist_e Der Werkzeugträger besteht aus einen auf dem Aufnahmeflansch 13 aufsteckbaren Meißelhalter 16 und einen auf einem Stellring 17 des Grundkörpers anschraubbaren Zentrierring 1.8» Durch diese zweiteilige Gestaltung ist es möglich, für unterschiedlichste Bohrungen und Nutgrößen entsprechende Einstechmeißel 19 im Meißelhalter 16 anzubringen bzw. der jeweiligen Bohrung entsprechende Zentrierringe 18 zu verwenden. Der G_rundkörper kann beim Auswechseln des Werkzeugträgers in der Arbeitsmaschine verbleiben. Damit sich der entsprechende Meißelhalter 16 mit seinem Einstechmeißel 19 beim Aufstecken auf den Aufnahmeflansch 13 immer in der richtigen Ausgangsstellung befindet, ist im Aufnahmeflansch 13 ein Arretierstift 20 angeordnet, der in eine für diesen Zweck angebrachten Arretierungsbohrungen 21 des Meißelhaltera 16 hineinragt. Anschließend wird der Meißelhalter 16 durch Schrauben 22 auf dem Aufnahmeflansch 13 befestigt. Der Zentrierring 18 ist durch Schrauben 23 mit dem Stellring 17 des Grundkörpers verbunden» Zum Einstellen des Einstechmeißels ist im Meißelhalter 16 ein Distanzbolzen 24 und eine Stellschraube 25 vorgesehen. Eine Klemmschraube 26 arretiert den Einstechmeißel 19 in der eingestellten Arbeitstiefe im Meißelhalter I6_e Die Wirkungsweise des Einstechwerkzeuges erfolgt wie nachfolgend aufgeführt: .

Das Einstechwerkzeug wird in komplettierter Form, Grundkörper und Werkzeugträger wie beschrieben zusammengebaut, mit dem Aufnahmekegel 1 in der Werkzeugmaschine aufgenommen und gegen selbständiges Lösen gesichert. -JSFach Auslösen der Vorschubbewegung liegt nach Durchfahren des Leerhubes der Zentrierring 18 mit seiner Planfläche 27 auf der Stirnseite der

Werkstückbohrung auf. Durch die weitere Vorschubbewegung erfolgt eine Axialverschiebung innerhalb des Grundkörpers, indem sich der Aufnahmekegel 1 und die darauf befestigte Außenhülae 6 gegen die Innenhülse 5 und die Aufnahmehülee 3 bewegt. Hierbei drückt sich die am Aufnahmekegel 1 anliegende Druckfeder 9 zusammen, die Verdrehsicherung zwischen der Außenhülse 6 und der Innenhülse 5 ist durch den Gleitstein 7 gegeben, der in der axial angeordneten Führungsnut 8 der Innenhülse 5 verschiebbar ist. Bei dieser Axialverschiebung wird die exzentrisch im Aufnahmekegel 1 und in der Lagerung 4 aufgenommene Aufnahmehülse 3 über die wendel förinige Doppelnut durch den im Aufnahmekegeli befindlichen Führungsstift 12 gleichzeitig exzentrisch geschwenkt. Der am Aufnahmeflansch 13 des Werkzeugkegels 14 befestigte Werkzeugträger bewegt sich hierbei mit dem im Meißelhalter 16 befindlichen Einstechmeißel 19 nach außen und durch die sich drehende Arbeitsspindel erfolgt das Einstechen der Nut in die Werkstückbohrung

Die maximale Einstechtiefe ist erreicht, wenn der Führungsstift 12 aus dem wendeiförmigen Teil der Doppelnut 10 austritt und in den axial verlaufenden Teil, der in Fig. 2 als Sicherheitsauslauf 28 bezeichnet ist, eintritt. Bei noch andauernder Vorschubbewegung wird der Einstechmeißel 19 nicht Weiter bewegt und die erreichte Nuttiefe unverändert beibehalten. Die Vorschubbewegung wird abgebrochen, wenn sich der Führungsstift 12 etwa in der Hälfte des gerade verlaufenden Teils des Sicherheitsauslaufes 28 befindet. Beim Zurückfahren der Arbeitsspindel bewirkt die Druckfeder 9 einen entgegengesetzten Bewegungsäblauf und bringt den Einstechmeißel 19 wieder in seine Ausgangsstellung zurück.

Claims

Erfindungsanspruch:

1· Einstechwerkzeug für das Eindrehen von Ringnuten in Bohrungen, insbesondere zum Einstechen von Nuten für Sicherungsringe in Getriebegehäuse bzw, Lagerkörper, mit einer exzentrisch gelagerten Einstechmeißelaufnahme, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Grundkörper, der aus einer zentrisch an einem Aufnahmekegel (1) befestigten Außenhülse (6) und einer in der Außenhülse (6) verschiebbaren, mit einer Lagerung (4) verbundenen Innenhülse (5) sowie einer innerhalb der Lagerung (4) und in einer Führungsbohrung (2) des Aufnahmekegels (1) exzentrisch gelagerten Aufnahmehülae (3) gebildet ist, auswechselbare Werkzeugträger für unterschiedliche Nutgrößen bzw* Bohrdurchmesser anbringbar sind,

2« Einstechwerkzeug nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von einer am Aufnahmekegel (1) anliegenden Druckfeder (9) umgebene Aufnahmehülse (3) eine wendeiförmige Doppelnut (10) besitzt, die in einem gerade verlaufenden Sicherheitsauslauf (28) endet, und daß ein in einer Bohrung (11) des Aufnahmekegels (1) befestigter Pührungsstift (12) von dieser Doppelnut (10) umschlossen ist,

3« Einstechwerkzeug nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülse (6) mit einem Gleitstein (7) versehen ist und über der Innenhülse (5), in einer Führungsnut (8) geführt, axial verschiebbar ist«

4· Einstechwerkzeug nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auswechselbare Werkzeugträger aus einem Meißelhalter (16), einem darin verstellbaren Einstechmeißel (19) und einem den Bohrungsdurchmesser entsprechenden Zentrierring (18) gebildet ist·

5· Einstechwerkzeug nach den Punkten 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meißelhalter (16) auf einem Aufnahmeflansch (13) eine3 mit einer Spannschraube (15) in der Aufnahmehülse (3) befestigten V/erkzeugkegels (14) durch einen Arretierungsstift (20) fixiert und mittels Schrauben (22) befestigt ist, wogegen der Zentrierring (18) durch Schrauben (23) mit einem Stellring (17) der Lagerung (4) verbunden ist.

6. Einstechwerkzeug nach den Punkten 1, 4 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Einstechmeißel (19) über einen Distanzbolzen (24) von einer Stellschraube (25) einstellbar und durch eine Klemmschraube (26) im Meißelhalter (16) arretiert ist.