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Die Erfindung betrifft ein Flachbohrwerkzeug mit einem Halter und einem zwei sich diametral gegenüberliegende Bohrspitzen aufweisenden Flachbohrmesser, das in einem axialen Klemmschlitz des
Halters mittels eines den einen Klemmschlitzschenkel durchsetzenden und in eine mittlere Ausnehmung des
Flachbohrmessers eingreifenden Haltestücks gegen eine der Form der Messerspitzen im wesentlichen angepassten Widerlagerfläche anliegend eingespannt ist, wobei das Haltestück bei seiner Einführung in die
Ausnehmung eine zur Widerlagerfläche hin gerichtete Kraft auf die senkrecht zur Messerebene stehende
Wandung der Ausnehmung ausübt.
Bei einem bekannten Flachbohrwerkzeug dieser Art (DE-OS 2216760), das zum Bohren von Gestein dient, ist das Haltestück ein zylindrischer Stift. Dieser durchsetzt eine durchgehende Bohrung des Halters im Bereich der Klemmschlitzschenkel und eine Bohrung in einer Gummihülse, die ihrerseits in einer Bohrung des Flachbohrmessers sitzt. Bei entferntem Stift und in den Klemmschlitz eingesetztem
Flachbohrmesser liegt dessen Bohrung um ein vorbestimmtes Exzentrizitätsmass weiter entfernt von der als Widerlagerfläche für das Flachbohrmesser dienenden Grundfläche (dem Boden) des Klemmschlitzes als die den Halter durchsetzende Bohrung für den Stift. Die Gummihülse wird daher bei eingesetztem Stift in Richtung zur Widerlagerfläche verspannt und das Flachbohrmesser elastisch gegen die Widerlagerfläche gedrückt.
Der Stift ist mit seinen Enden in die durchgehende Bohrung des Halters eingepresst.
Dieses Flachbohrwerkzeug ist zum Bohren von Metall nicht geeignet, da hiebei hohe Axialzugkräfte beim Herausziehen des Werkzeugs aus der Werkstück-Bohrung auftreten können, die sehr schnell zu einer Zerstörung der Gummihülse führen. Darüber hinaus kann das Messer nach dem Durchbohren des Werkstücks wegen der elastischen Lagerung sehr leicht seitlich ausweichen, so dass es beim Zurückziehen des Werkzeugs gegen den Rand der Werkstück-Bohrung schlägt und verkantet. Die Folge kann eine völlige Zerstörung des Werkzeugs und/oder des Werkstücks sein. Der Stift und die Halter-Bohrung müssen eng toleriert sein, um einen Presssitz zu gewährleisten. Die Herstellung ist daher kostspielig. Zum Wechseln oder Wenden des Messers muss der Stift herausgeschlagen werden. Dies ist nicht nur zeitaufwendig und schwierig, sondern erfordert auch zwei Werkzeuge.
Nach mehrmaligem Herausschlagen des Stiftes besteht ferner die Gefahr, dass der Presssitz verlorengeht und der Stift beim Bohren herausfällt.
Bei einer andern bekannten Ausführung dieser Art ist die Gummihülse weggelassen und die Messer-Bohrung dem Durchmesser des Stiftes angepasst. Auch hiebei müssen sehr enge Herstellungstoleranzen eingehalten werden, um zu vermeiden, dass sich das Messer verkantet. Nach einem Wenden des Messers, wobei die abgenutzte Schneide der Widerlagerfläche zugekehrt ist, oder nach einem Nachschleifen des Messers geht die enge Toleranz jedoch verloren : Das Messer liegt nicht mehr dicht an der Widerlagerfläche an.
Bei einem andern bekannten Flachbohrwerkzeug (US-PS Nr. 3, 203, 493, Fig. 5) wird ein mehrschneidiges Flachbohrmesser mittels einer Klemmplatte gegen eine Widerlagerfläche des Halters gedrückt. Zu diesem Zweck greift eine den Halter durchsetzende Klemmschraube in eine Gewindebohrung der Klemmplatte ein. Die Klemmplatte ist um die Klemmschraube herum im Halter schwenkbar gelagert, wobei die Schwenkstellung durch eine Einstellschraube, die den Halter schräg zu dessen Drehachse durchsetzt, gesichert ist. Das Messer selbst ist jedoch nicht gegen ein Herausziehen beim Werkzeugrücklauf gesichert.
Es ist ferner ein Flachbohrwerkzeug bekannt (US-PS Nr. 3, 667, 768), bei dem ein Flachbohrmesser mit nur einer Bohrspitze mittels einer Klemmschraube in einem Klemmschlitz eines Halters eingespannt ist, wobei die Klemmschraube eine Bohrung des Messers durchsetzt, deren Durchmesser wesentlich grösser als der der Klemmschraube ist. Eine Einstellschraube mit einer konischen Spitze ist in eine Gewindebohrung des einen Klemmschlitzschenkels geschraubt, so dass sie mit der Flanke der konischen Spitze gegen eine abgeschrägte Kante der Messerbohrung und damit das Messer gegen die Grundfläche des Klemmschlitzes drückt. Hiebei wirken die Axialkräfte der Klemmschraube und der Einstellschraube gegeneinander, so dass die Gefahr besteht, dass die Klemmwirkung der Klemmschraube durch die Einstellschraube zumindest teilweise wieder aufgehoben wird.
Zum Auswechseln des Messers muss die Klemmschraube vollständig aus dem Halter herausgedreht werden.
Die DE-OS 2032461 beschreibt einen Zapfensenker mit einem quer zu seinem Schaft in eine Ausnehmung seines Schneidkopfes eingesetzten Messer. Das Messer ist mittels zweier radialer Schrauben einmal gegen Herausfallen aus der Ausnehmung gesichert und zum andern in seiner Lage einstellbar. Bei einem derartigen Zapfensenker besteht jedoch nicht die Gefahr, dass das Messer in axialer Richtung des
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Zapfensenkers beim Rücklauf aus der Ausnehmung herausgezogen wird, weil die Ausnehmung radial verläuft.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beim Steinbohren bekannten Vorteile des für ein
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erreichen.
Nach der Erfindung besteht eine Lösung dieser Aufgabe darin, dass das Haltestück, wie an sich bekannt, eine schräg zur Drehachse des Flachbohrwerkzeugs entgegen der Vorschubrichtung in den Halter geschraubte Schraube mit Innensechskant ist, deren an der Wand der Ausnehmung anliegende Fläche etwa kugelartig abgerundet ist, wobei der Krümmungsradius dieser Fläche kleiner als der der Wandung der Ausnehmung ist.
Eine weitere Lösung besteht nach der Erfindung darin, dass das Haltestück, wie an sich bekannt, als zweiarmiges Winkelstück ausgebildet ist, das in der Ebene seiner Arme schwenkbar gelagert ist und mit seinem einen Arm in die Ausnehmung des Flachbohrmessers eingreift, und dass das Winkelstück mit dem Ende seines zweiten Arms am Halter anliegt, wobei eine im Halter geführte Klemmschraube in eine Gewindebohrung des zweiten Arms des Winkelstücks eingreift.
Es ist zwar bei Werkzeugen mit einem als Wendeschneidplatte ausgebildeten Drehstahl bekannt, zum Festhalten der mit einer zylindrischen durchgehenden Ausnehmung versehenen Wendeschneidplatte eine schräg zu deren Auflagefläche in den Halter eingeschraubte Innensechskant-Schraube mit einem kugelähnlichen Ende an der zylindrischen Ausnehmung anliegen zu lassen, wobei der Krümmungsradius der Kugelfläche kleiner als der der Ausnehmung ist (DE-OS 2239093,1948160 und 1552329), oder ein zweiarmiges Winkelstück zu verwenden, das in der Ebene seiner Arme schwenkbar gelagert ist, wobei ein Arm in die zylindrisch durchgehende Ausnehmung eingreift und der andere Arm mit seinem Ende einer Schraube zugeordnet ist (AT-PS Nr. 314312, DE-AS 2359059 und DE-OS 1602731). Ein Drehstahl wird jedoch nur auf Biegung und nicht (wie ein gattungsgemässes Bohrwerkzeug) auf Torsion beansprucht.
Demzufolge kommt man im bekannten Drehstahl-Halter ohne Klemmschlitz aus. Bei dem gattungsgemässen Flachbohrwerkzeug stellt der Klemmschlitz dagegen einen wesentlichen Teil der Haltekraft für das Flachbohrmesser sicher. Da die bekannten Haltestücke durchwegs von der Messer-Auflagefläche des Halters her eingeschraubt bzw. eingesetzt werden, steht der Anwendung dieser Haltestücke bei einem Halter mit Klemmschlitz der der einen Auflagefläche gegenüberliegende Klemmschlitzschenkel im Wege.
Bei beiden Lösungen gemäss der Erfindung sorgt die axiale Bewegungskomponente des Haltestücks für eine Zwangsanlage des Flachbohrmessers an der Widerlagerfläche, so dass das Flachbohrmesser seitlich und axial ohne Spiel festgehalten ist und Herstellungstoleranzen, Abnutzungs- oder Nachschleifabmasse ausgeglichen werden. Das Flachbohrmesser ist daher nicht der Gefahr eines Verkantens ausgesetzt. Hohe axiale Zugkräfte, wie sie im Werkzeug-Rücklauf durch Verkanten des Flachbohrmessers auftreten können, sind vermieden. Sollten im Rücklauf dagegen Reibungskräfte in der Werkstück-Bohrung auftreten, so sind sie wegen der genauen seitlichen Halterung des Flachbohrmessers derart gering, dass sie sicher vom Haltestück aufgenommen werden, das auch höheren Axialzugkräften standhält.
Im Falle der Ausbildung des Haltestücks als Schraube gemäss der ersten Lösung übt diese Schraube lediglich eine in Richtung der Drehachse des Werkzeugs auf das Messer wirkende Kraft aus, da die radiale Bewegungskomponente dieser Schraube auf Grund der kugelartigen Abrundung der an der Messer-Ausnehmung anliegenden Fläche in Verbindung mit dem zur Messerebene senkrechten Verlauf der Ausnehmungs-Wandung keine oder allenfalls eine unmerkliche Radialkraft auf das Messer ausübt. Demzufolge wirkt die Halte-Schraube auch nicht der Klemmwirkung des Klemmschlitzes entgegen. Sie kann mithin auch von aussen in den einen Klemmschlitzschenkel eingeführt werden.
Das gleiche wird auch durch die Ausbildung des Haltestücks als Winkelstück erreicht, weil der in das Messer eingreifende Arm des Winkelstücks auf Grund der schwenkbaren Lagerung des Winkelstücks im wesentlichen nur eine axiale Bewegungskomponente in Richtung auf die Ausnehmungs-Wandung hat. Auf Grund der Biegespannung des Winkelstücks ergibt sich gleichzeitig eine Lagesicherung der Klemmschraube.
Vorzugsweise ist dafür gesorgt, dass der zweite Arm des Winkelstücks in einer Nut des Halters geführt ist. Die Nut ist von der Aussenseite des Halters her ausgebildet und daher leicht herstellbar.
Auch die an der senkrecht zur Messerebene stehenden Wandung der Ausnehmung anliegende Fläche les Winkelstücks kann etwa kugelartig abgerundet und der Krümmungsradius dieser Fläche kleiner als der
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der Wandung der Ausnehmung sein. Hiebei ergibt sich auch zwischen Winkelstück und Ausnehmungs- wandung praktisch nur eine Punktberührung mit einer entsprechend geringen Reibungskraft bei einer radialen Gleitbewegung des Winkelstücks an der Ausnehmungswandung senkrecht zur Messerebene.
Demzufolge übt das Flachbohrmesser beim Festziehen des Winkelstücks eine noch geringere Kraft senkrecht zur Messerebene auf den einen Klemmschlitzschenkel aus, ohne die Klemmwirkung der Klemm- schlitzschenkel auf das Flachbohrmesser zu beeinträchtigen.
Sodann kann dafür gesorgt sein, dass in der Grundfläche des Klemmschlitzes ein schmälerer
Verlängerungsschlitz ausgebildet ist und eine bzw. die Klemmschraube den Halter im Bereich des
Verlängerungsschlitzes quer zur Messerebene durchsetzend die beiden Klemmschlitzschenkel gegenein- anderzieht. Der Verlängerungsschlitz ermöglicht es, die Klemmschraube ausserhalb des Flachbohrmessers einzuführen und gleichzeitig eine hohe Klemmkraft auszuüben, die einer axialen oder seitlichen Verschiebung des Flachbohrmessers im Halter entgegenwirkt. Um das Flachbohrmesser zu wenden oder auszuwechseln, braucht die Klemmschraube nur geringfügig gelöst zu werden.
Im Falle der Ausbildung des Haltestücks als Winkelstück kann gleichzeitig mit dem Lösen der Klemmschraube das Winkelstück ausser Eingriff mit dem Flachbohrmesser gebracht werden, um das Messer zu wenden oder auszuwechseln.
Umgekehrt wird beim Spannen der Klemmschraube gleichzeitig das Winkelstück mit dem Messer in Eingriff gebracht und das Messer gesichert, so dass die Klemmschraube hier eine Doppelfunktion hat. Bei beiden Lösungen kommt man mit nur einer entsprechend kleinen Ausnehmung im Messer aus.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher beschrieben, die bevorzugte Ausführungsbeispiele schematisch darstellt, u. zw. zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil eines ersten Ausführungsbeispiels des Flachbohrwerkzeugs, Fig. 2 einen Axialschnitt durch das Flachbohrwerkzeug nach Fig. l in vergrössertem Massstab und Fig. 3 einen Axialschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel des Flachbohrwerkzeugs.
Nach den Fig. l und 2 weist das Flachbohrwerkzeug einen Halter --61-- mit einem axialen Klemmschlitz --62-- auf, in den ein schematisch dargestelltes Flachbohrmesser --40-- so eingesetzt ist, dass sich seine beiden Bohrspitzen diametral in Richtung der Drehachse --64-- gegenüberliegen. Die unter einem Winkel zueinander stehenden Schneidenabschnitte sind mit --65, 66 bzw. 67, 68-- bezeichnet, wobei die Schneidenabschnitte --65 und 67-- in der einen und die Schneidenabschnitte --66 und 68-- in der andern der beiden zueinander parallelen Begrenzungsflächen des Flachbohrmessers --40-- liegen.
Die als Widerlager für das Flachbohrmesser --40-- dienende Grundfläche --69-- des Klemmschlitzes --62-- besteht aus zwei Flächenabschnitten, die etwa im gleichen Winkel wie die der Grundfläche --69-- zugekehrten Schneidenabschnitte --67, 68-- zueinander verlaufen. Ferner ist in der Grundfläche --69-- ein ebenfalls quer durchgehender Verlängerungsschlitz-70-ausgebildet, der schmäler als der Klemmschlitz-62ist. Der Halter --61-- ist im Bereich des Verlängerungsschlitzes-70-von einer Klemmschraube --71-radial durchsetzt, wobei der Kopf der Klemmschraube --71-- im Halter versenkt ist.
Ein Haltestück in Form einer Innensechskant-Schraube --72-- mit einem etwa halbkugelig abgerundeten Ende --73-- ist in eine schräg zur Drehachse --64-- geneigte Gewindebohrung --74-- in der Stirnfläche des Halters --61-- soweit eingeschraubt, dass sie in eine senkrecht zur Messerebene durchgehende mittlere Bohrung --32-- eingreift und mit dem Ende --73-- an der der Grundfläche --69-- des Klemmschlitzes --62-- zugekehrten Wandung --76-- anliegt.
Durch Festziehen der Schraube --72-- wird das Flachbohrmesser --40-- auf Grund der axialen Bewegungskomponente der Schraube --72-- gegen die Widerlagerfläche --69-- gedrückt, so dass das Flachbohrmesser --40-- ohne axiales Spiel im Halter --61-- gehalten wird und auch im Rücklauf des Flachbohrwerkzeugs nicht von der Werkstück-Bohrung festgehalten werden kann.
Die Schraube --72-- hat beim Festziehen zwar noch eine radiale Bewegungskomponente, die jedoch praktisch keine Kraft auf das Flachbohrmesser --40-- ausübt, da die Wandung --76-- ebenfalls senkrecht zur Messerebene verläuft und zwischen der Oberfläche --73-- und der Wandung --76-- - weil der Krümmungsradius der Oberfläche - kleiner als der der Wandung --76-- ist - praktisch nur eine Punktberührung besteht, die nur eine vernachlässigbar geringe Reibung verursacht. Infolgedessen wird der Klemmschlitz --62-- beim Festziehen der Schraube --72-- auch nicht aufgeweitet. Einer solchen Aufweitung wirkt darüber hinaus die Klemmschraube --71-- entgegen, so dass das Flachbohrmesser --40-- auch bei hohen Bohrkräften oder Rücklaufkräften in jeder Richtung fest eingespannt ist.
Dennoch kann das Flachbohrmesser --40-- nach einem Herausdrehen der Schraube --72--, bis sie nicht mehr in die Bohrung --32-- eingreift, und nach
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Lösen der Klemmschraube --71-- auf einfache Weise um 1800 gewendet werden, um die zweite Schneide - 67, 68-nach Abnutzung der ersten Schneide --65, 66-- zu benutzen. Auch wenn das Flachbohrmesser - -40-- nachgeschliffen wird, entsteht kein Spiel zwischen dem Flachbohrmesser --40-- und der Widerlagerbzw. Grundfläche --69-- des Klemmschlitzes --62--.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist das Haltestück als zweiarmiges Winkelstück --77-- ausgebildet, das mit seinem einen Arm --78-- durch einen Durchbruch --79-- in dem einen Klemmschlitzschenkel hindurch in die Bohrung --32-- eingreift und mit seinem zweiten Arm --80-- in einer axialen Nut --81-- des Halters-61-- geführt ist. Die Klemmschraube --71-- greift in eine Gewindebohrung --82-- am Ende des Winkelstücks --77-- ein. Am Ende des ersten Arms --78-- ist ein etwa kugelartig abgerundeter Vorsprung --73-- vorgesehen, der mit der Wandung --76-- in Berührung steht.
Der Arm --78-- hat einen solchen Abstand von der Achse der Gewindebohrung --82--, dass er auf Grund seiner Elastizität unter Vorspannung an der Wandung --76-- anliegt, wenn die Klemmschraube --71-- festgezogen wird. Ausserdem kann der Boden der Nut --81-- und/oder die diesem zugekehrte Oberfläche des zweiten Arms etwas schräg zur Drehachse --64-- verlaufen, wie es durch die gestrichelte Linie --83-- für den Boden der Nut
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angedeutet ist, so dass der zweite Arm --80-- nur mit seinem äusseren Ende am Boden der Nut anliegt und beim Festziehen der Klemmschraube --71-- um dieses Ende des Arms --80-- geringfügig schwenkbar ist.
Dadurch vergrössert sich die axiale Bewegungskomponente und die Klemmkraft des ersten Arms --78-- in Richtung auf die Wandung --76-- bzw. die Widerlagerfläche --69--. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass nur eine Klemmschraube --71-- gespannt zu werden braucht, um sowohl die Klemmschlitzschenkel gegen das Flachbohrmesser --40-- zusammenzuziehen, als auch das Flachbohrmesser --40-- fest gegen die Widerlagerfläche --69-- zu drücken. Die Biegespannung des Winkelstücks --77-- sorgt gleichzeitig für eine Drehsicherung der Klemmschraube --71--. Zum Wenden oder Auswechseln des Flachbohrmessers --40-- braucht ebenfalls lediglich die eine Klemmschraube --71-- gelöst zu werden.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen braucht die Bohrung --32-- nicht durchgehend zu sein.
Sie kann ferner durch ein Mehrkantloch ersetzt werden, so dass die Wandung --76-- eben ist. Der Ver- längerungsschlitz --70-- kann durch zwei parallel zueinander unmittelbar benachbarte axiale Einschnitte in der Grundfläche --69-- gebildet sein, die unter einem Winkel zueinander verlaufen, der dem spitzen Winkel des Flachbohrmessers entspricht. Dies hat den Vorteil, dass sich die im Winkel zueinander stehenden Stirn- bzw. Freiflächen des Flachbohrmessers nur über ihre halbe Höhe an der Grundfläche des Klemmschlitzes abstützen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Flachbohrwerkzeug mit einem Halter und einem zwei sich diametral gegenüberliegende Bohrspitzen aufweisenden Flachbohrmesser, das in einem axialen Klemmschlitz des Halters mittels eines den einen Klemmschlitzschenkel durchsetzenden und in eine mittlere Ausnehmung des Flachbohrmessers eingreifenden Haltestücks gegen eine der Form der Messerspitzen im wesentlichen angepassten Widerlagerfläche anliegend eingespannt ist, wobei das Haltestück bei seiner Einführung in die Ausnehmung eine zur Widerlagerfläche hin gerichtete Kraft auf die senkrecht zur Messerebene stehende Wandung der Ausnehmung ausübt, da-
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Drehachse (64) des Flachbohrwerkzeugs entgegen der Vorschubrichtung in den Halter (61) eingeschraubte Schraube (72) mit Innensechskant ist, deren an der Wandung (76) der Ausnehmung (32) anliegende Fläche (73)
etwa kugelartig abgerundet ist, wobei der Krümmungsradius dieser Fläche (73) kleiner als der der Wandung (76) der Ausnehmung (32) ist.
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