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Rohrstange od. dgl. mit Feineinstell-Einrichtung des Schneidstahles
Die Erfindung betrifft eine Bohrstange od. dgl. mit einer Einrichtung zum Feineinstellen des dieselbe senkrecht oder schräg durchdringenden und längsverstellbaren, aber gegen Verdrehen gesicherten Schneid- stahles mittels eines in der Aufnahmebohrung axial verschraubbaren Stellgliedes.
Es sind verschiedene Werkzeuge dieser Art bekannt. Teilweise sind dieselben in ihrer baulichen Form und Grösse so beschaffen, dass sie sich nur mit grossem Arbeitsaufwand in die Bohrstange einbauen lassen oder diese durch zahlreiche und grosse Ausnehmungen zu sehr schwächen. Dies tritt insbesondere bei Bohrstangen mit verhältnismässig kleinem Durchmesser in Erscheinung. Auch ist die Einstellgenauigkeit gerade bei Bohrstangen mit kleinem Durchmesser mangelhaft, was darauf zurückzuführen ist, dass sich durch unterschiedliche Kraftanwendung beim Sichern der verstellbaren Teile ein unterschiedliches Einstellmass, also eine Einstell-Ungenauigkeit, ergibt.
So ist beispielsweise bei einer bekannten Bohrstange der eingangs angeführten Art keine Klemmung des Schneidstahles in unmittelbarer Nähe der Schneide vorgesehen, weshalb beim Drehen Erschütterungen und Vibrationen des Schneidstahles unvermeidlich sind, was zu Rattermarken am Werkstück und bei Verwendung eines Schneidstahles aus Hartmetall zum Bruch desselben führen kann.
Bei dieser Bohrstange ist aber eine genaue Einstellung des Schneidstahles schon deshalb nicht möglich, weil die Einstellschraube in ihrem Sitz keinen Gehalt gegen Rückwärtsverschieben besitzt, u. zw. wird die Einstellschraube unter der Einwirkung einer Feder auf ihren Sitz gedrückt, jedoch bietet sie keinen Halt für den Schneidstahl, wenn derselbe unter der Einwirkung eines sehr starken Schneiddruckes steht.
Die Einstellschraube begrenzt daher nur den Vorwärts-Vorschub, der im übrigen nur durch die Feder ausgeübt wird. Dieser Vorschub ist somit nicht zwangsläufig und ungenau. Wenn beispielsweise der Schneidstahl beim Vorschub klemmt, dann kann der Fall eintreten, dass der Schneidstahl beim Betätigen der Einstellschraube überhaupt nicht bewegt wird. Bei dieser Einstelleinrichtung ist daher auch eine an einer Skala ablesbare Verstellung nicht möglich, da nur die Rückwärtsverstellung des Schneidstahles zwangsläufig erfolgt.
Bei der erfindungsgemässen Bohrstange wird auf die Behebung dieser Mängel und auf die Unabhängigkeit der Einstellgenauigkeit des Schneidstahles von der zum Festsetzen desselben aufgewendeten Anzugskraft besonderer Wert gelegt. Ferner soll sich die Feineinstell-Einrichtung so weit verkleinern lassen, dass sie auch in Bohrstangen mit kleinem Durchmesser noch untergebracht werden kann, ohne dass die Bohrstange eine festigkeitsmässig bedeutsame Schwächung erfährt oder die Einstellgenauigkeit leidet. Und schliesslich soll der Schneidstahl in bezug auf den Bohrstangendurchmesser ein günstiges Grössenverhältnis behalten, wie auch der Aufwand für den Einbau kleiner sein soll als für andere derartige Werkzeuge, damit das Werkzeug preisgünstig hergestellt werden kann.
Es ist bekannt und vorteilhaft, den Schneidstahl mit der Einrichtung zum Feineinstellen desselben in einer Einsatzhülse als Baueinheit auszubilden. Diese Einheit kann in Aufnahmebohrungen von Bohrstangen mit grösserem Durchmesser Verwendung finden, aber auch in Verbindung mit andern Werkzeugen, z. B. bei Revolver- oder Automatenarbeiten.
Für eine Bohrstange mit kleinem Durchmesser ist aber die Verwendung einer solchen Baueinheit nicht zweckmässig, weshalb die erfindungsgemässe Einrichtung sowohl zum unmittelbaren Einbau in Bohrstan-
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gen als auch zur mittelbaren Verwendung in einer Einsatzhülse in gleicher Weise geeignet sein muss.
Die erfindungsgemässe Bohrstange wird den vielseitigen Anforderungen dadurch gerecht, dass der
Schneidstahl in axialer Richtung des Schneiddruckes unter der Einwirkung einer Feder am Stellglied ge- genüber der Bohrstange bzw. der Einsatzhülse abgestützt und mittels einer Klemmeinrichtung der Bohrstange bzw. deren Einsatzhülse beispielsweise einer im Bereich der Schneide des Schneidstahles angrei- fenden Spannzange gesichert ist.
Im einzelnen kann die Anordnung so getroffen sein, dass der Schneid- stahl mit einem abgesetzten und vorzugsweise zylindrischen Schaft versehen ist, der an seinem der
Schneide abgekehrten Ende einen Bund aufweist und eine Druckfeder trägt, die sich einerseits gegen den
Bund und anderseits auf ihrer der Schneide zugekehrten Seite gegen eine auf dem Schaft verschiebbare ) Anlagescheibe abstützt, die mit einem überstehenden Rand an einem Ansatz der Aufnahmebohrung der
Bohrstange bzw. der Einsatzhülse anliegt.
Das schaftseitige Ende des Schneidestahles, mit dem sich dasselbe am Stellglied abstützt, ist bei bevorzugten Ausführungen entweder kegelförmig erhaben oder kegelförmig vertieft und wirkt zur-Zentrie- rung mit einer gegensätzlich ausgebildeten Vertiefung oder Erhebung des Stellgliedes zusammen, so dass sich die Längsachse des Schneidstahles mit der des Stellgliedes in der Verstellrichtung deckt.
Das Stellglied hat ein Gewinde und lässt sich in dem entsprechenden Muttergewinde der Aufnahme- bohrung der Bohrstange bzw. der Einsatzhülse vor- oder zurückdrehen. Bei der Vorwärtsverstellung schiebt es den Schneidstahl entgegen der Wirkung der Feder vor sich her. Wird das Stellglied zurückverstellt, so sorgt diese Druckfeder dafür, dass der Schneidstahl mit dem Stellglied kraftschlüssig bleibt und sich mit dem Stellglied zurückbewegt. Durch den ständigen Druck, den die Feder auf den Schneidstahl einerseits und das Stellglied anderseits ausübt, wird das Gewindespiel des Stellgliedes vollkommen ausgeschaltet, so dass der Schneidstahl ohne jedes Spiel vor-und zurückverstellbar ist.
Dadurch wird auch eine völlige
Unabhängigkeit der Einstellgenauigkeit des Schneidstahles von der zum Festsetzen desselben aufgewende- ten Anzugskraft erzielt.
Zusätzliche Einrichtungen dienen zum Festklemmen des Schneidstahles in der Aufnahmebohrung der
Bohrstange oder in der Einsatzhülse bzw. zum Festklemmen der Einsatzhülse in der Aufnahmebohrung der
Bohrstange. Weitere Einzelheiten der erfindungsgemässen Bohrstange ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in verschiedenen Ausführungsbeispielen veran- schaulicht, u. zw. zeigen Fig. l einen Längsschnitt durch einen Bohrstangenkopf mit unmittelbar einge- setztem Schneidstahl, Fig. 2 einen Schnitt durch den Bohrstangenkopf gemäss Fig. l'nach Linie II-II, Fig. 3'eine Seitenansicht des Bohrstangenkopfes in Richtung auf den Schneidstahl, Fig. 4 einen teilweisen
Längsschnitt durch einen Bohrstangeneinsatz, Fig. 5 die Längsansicht eines Bohrstangeneinsatzes in einer weiteren Ausführungsform, Fig. 6 die Draufsicht auf einen Bohrstangenkopf mit einem Einsatz in einer
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eine Klemmeinrichtung für einen schräg im Bohrstangenkopf eingesetzten Schneidstahl, Fig. 9 eine der Fig.
8 entsprechende Darstellung einer Klemmeinrichtung für einen senkrecht zur Längsachse der Bohrstange eingesetzten Schneidstahl, Fig. 10 die Ansicht einer weiteren Klemmeinrichtung für einen schräg eingesetzten Schneidstahl bzw. Einsatz, Fig. 11 eine der Fig. 10 entsprechende Darstellung einer Klemmeinrichtung für einen senkrecht zur Bohrstangenachse eingebauten Schneidstahl bzw. Einsatz und Fig. 12 einen Schnitt durch eine weitere Klemmeinrichtung für den Schneidstahl bzw. den Einsatz.
In allen dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Bohrstange bzw. der Bohrstangenkopf mit l. die dieselbe schräg oder senkrecht zu ihrer Längsachse durchdringende Aufnahmebohrung mit 2, der Schneidstahl mit 3, dessen abgesetzter und vorzugsweise zylindrischer Schaft mit 4, das Stellglied mit 5 und die um den Schneidstahlschaft 4 herumgeführte Feder mit 6 bezeichnet.
Der Schneidstahl 3 stützt sich in axialer Richtung des auf seine Schneide ausgeübten Schneiddruckes unter der Einwirkung der Feder 6 an dem in der Aufnahmebohrung 2 mittels eines Feingewindes verstellbaren Stellglied 5 ab. Zu diesem Zweck ist der vorzugsweise zylindrische oder aber längsprofilierte Schneidstahl 3 mit einem vorzugsweise ebenfalls zylindrischen Schaft 4 versehen, der gegenüber dem Körper des Schneidstahles 3 abgesetzt ist und an seinem der Schneide abgekehrten Ende einen Bund 8 aufweist.
Gegen den Bund 8 stützt sich die Feder 6 mit ihrem einen Ende ab, während das andere unter Vorspannung gegen eine Anlagescheibe 9 drückt, die hinter dem Körper des Schneidstahles 3 auf dem Schaft 4 längsverschiebbar angeordnet ist und mit ihrem über den Umfang des Schneidstables überstehenden Rand an einem Ansatz 10 der Aufnahmebohrung 2 der Bohrstange 1 anliegt. Die Feder 6 sucht somit den Schneidstahl 3 ständig in Richtung auf das Stellglied 5 zu bewegen und wird infolgedessen in Anlage am Stellglied 5 gehalten.
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Der Schneidstahl ist mit seitlichen Ansätzen 11 versehen, die in Längsnuten 12 der Aufnahmebohrung 2 geführt sind. Auf diese Weise ist der Schneidstahl 3 gegen Verdrehen um seine Längsachse gesichert, was aber auch durch eine geeignete Längsprofilierung geschehen kann.
Der Schneidstahlschaft 4 ist an seinem äusseren Ende kegelförmig erhaben oder vertieft ausgebildet i und steht mit einer gegensätzlich ausgebildeten Vertiefung oder Erhebung des Stellgliedes 5 zur Zentrierung des Schneidstahles 3 in Eingriff, so dass sich ihre Längsachsen in der Verstellrichtung decken. Die im dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigte kegelförmige Erhebung des Endes des Schneidstahlschaftes 4 ist mit 13 bezeichnet.
Das Stellglied 5 ist auf seiner dem Schneidstahl zugekehrten Stirnseite mit einer Bohrung 7 versehen, ) die zur teilweisen Aufnahme des Schneidstahlschaftes 4 und seiner Feder 6 dient. In einer die äusserste Lage des Schneidstahles 3 bestimmenden Stellung des Stellgliedes 5 stützt sich diese Stirnseite mit ihrer durch die Bohrung 7 gebildeten Flanke 14 an der Anlagescheibe 10 ab, so dass die Feder 6 nicht überbeansprucht werden kann.
Das Stellglied 5 ist an seiner äusseren Stirnseite mit einer im Querschnitt sechseckigen Ausnehmung 515 zum Einsetzen eines Stellschlüssels versehen und um diese Ausnehmung herum mit einem eine Vertiefung bildenden Schrägrand 16 versehen, die eine Einstellskala trägt, die gegenüber einer Markierung am äusseren gewindelosen Teil der Aufnahmebohrung 2 ablesbar ist (Fig. 1).
Die Einstellskala kann aber auch umfangseitig am äusseren Ende des Stellgliedes 5 angeordnet sein, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. In diesem Falle ist die Einstellskala 17 an einer Markierung innerhalb einer Schrägausfräsung 18 ablesbar.
Bei einer satten Führung des Körpers des Schneidstahles 3 in der Aufnahmebohrung 2 ist eine besondere Befestigung nicht erforderlich. Insbesondere bei Bohrstangen mit sehr kleinem Durchmesser, wo die Anbringung einer Feststelleinrichtung Schwierigkeiten bereitet, kann darauf verzichtet werden. Die Feststellung des Schneidstahles kann aber auch durch einen Gewindestift 19 erfolgen (Fig. 2). Bei Bohrstangen mit grösserem Durchmesser kann eine Klemmeinrichtung vorgesehen sein, die gemäss Fig. 1 und 3 aus einer Einsägung 20 in Längsrichtung der Bohrstange 1 im Bereich der Aufnahmebohrung 2 bestehen kann, durch deren Verengung mittels einer Schraube 21 der Schneidstahl 3 eingeklemmt wird.
Bei Verwendung einer Einsatzhülse 22 für den Schneidstahl 3 mit der beschriebenen FeineinsteU-Einrichtung kann die Aufnahmebohrung 2 der Bohrstange 1 eine glatte Durchgangsbohrung sein, die zur Aufnahme der Einsatzhülse 22 dient. Dagegen ist die Innenbohrung der Einsatzhülse in der gleichen Weise ausgebildet wie die zuvor beschriebene Aufnahmebohrung 2, wie dies in Fig. 4 erkenntlich ist. Das der Schneidstahlspitze zugekehrte Ende der Einsatzhülse 22 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Spannzange 23 ausgebildet, die mittels einer Spannmutter 24 den Schneidstahl 3 in der eingestellten Stellung hält.
Eine weitere Möglichkeit zum Feststellen des Schneidstahles 3 ist in Fig. 5 gezeigt, wo das dem Schneidstahl 3 zugekehrte Ende der Einsatzhülse 22a mit einem Bundansatz 25 versehen ist, der mittels einer Verschraubung 26 auf einen Klemmschlitz 27 der Einsatzhülse 22a zusammenpressend einwirkt.
Die Befestigung der Einsatzhülse in der Aufnahmebohrung 2 der Bohrstange 1 oder einem ändern Werkzeugträger kann auf verschiedene Weise vorgenommen werden. Bei dem in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine Keilspannung verwendet. Ein zylindrischer Zapfen 28 ist mit einer Abflachung und innerhalb derselben mit einer Sperrverzahnung 29 (Fig. 7) versehen, die zum Eingriff mit einer auf einer Abflachung der Einsatzhülse 22a angebrachten Querzahnung 30 (Fig. 5) bestimmt ist.
Die Querzahnung30 dient zur Grobverstellung des Schneidstahles durch axiale Verschiebung der Einsatzhülse 22a und gleichzeitig zur Sicherung der richtigen Lage derselben in der Aufnahmebohrung 2 in bezug auf die Schneidwinkellage. Mittels einer Druckschraube 31 wird die Längszahnung 29 des Zapfens 28 in Eingriff mit der Querzahnung 30 der Einsatzhülse 22a gebracht und gesichert.
Die in den Fig. 8 und 9 gezeigte Klemmeinrichtung mittels einer Pratze 32 ist in gleicher Weise sowohl zum Festklemmen des Schneidstahles 3 als auch der Einsatzhülse 22 geeignet. Die Pratze 32 wird beim Anziehen der Schraube 35 in ihrer Bettung 33 der Bohrstange 1 mittels einer Schrägfläche 34 gegen den in der Aufnahmebohrung 2 befindlichen Schneidstahl 3 bzw. gegen die Einsatzhülse 22 gedrückt. Die Verschraubung der Pratze 32 geschieht entgegen der Wirkung einer Feder 36, die beim Lösen der Schraube 35 die Pratze 32 aus ihrer Bettung 33 abhebt.
Bei dem in den Fig. 10 und 11 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt das Festklemmen des Schneidstahles 3 bzw. der Einsatzhülse 22 in ähnlicher Weise wie bei dem in den Fig. l und 3 veranschaulichten Beispiel durch einen Klemmschlitz 37 der Bohrstange 1, der beim Anziehen einer Schraube 38 verengt wird und dabei den Schneidstahl 3 bzw. die Einsatzhülse 22 festklemmt.
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Schliesslich zeigt die Fig. 12 noch eine Klemmeinrichtung, die vorzugsweise zum Festklemmen einer Einsatzhülse 22 bestimmt ist, aber auch zum Festklemmen eines Schneidstahles geeignet ist. In einer sich vorzugsweise senkrecht zur Aufnahmebohrung 2 erstreckenden Durchgangsbohrung der Bohrstange 1, die die Aufnahmebohrung 2 anschneidet, sind zwei zylindrische Klemmbacken 39 längsverschiebbar. Die beiden Klemmbacken 39 haben seitliche Ausnehmungen, die der Aufnahmebohrung 2 bzw. der einge- setzten Einsatzhülse 22 angepasst sind, so dass diese unbehindert in die Aufnahmebohrung 2 eingesetzt wer- den kann. DasFestklemmen der Einsatzhülse 22 geschieht durch Zusammenziehen der beiden Klemmbak- ken 39 mittels einer Schraube 40.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Bohrstange od. dgl. mit einer Einrichtung zum Feineinstellen des dieselbe schräg oder senkrecht durchdringende und längsverstellbaren, aber gegen Verdrehen gesichertenschneidstahles mittels eines in der Aufnahmebohrung axial verschraubbaren Stellgliedes, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidstahl (3) in axialer Richtung des Schneiddruckes unter der Einwirkung einer Feder (6) am Stellglied (5) gegen- über der Bohrstange (1) bzw. der Einsatzhülse (22 bzw. 22a) abgestützt und mittels einer Klemmeinrichtung der Bohrstange bzw. deren Einsatzhülse, beispielsweise einer im Bereich der Schneide des Schneidstahles angreifenden Spannzange (23) gesichert ist.