DE10300840A1

DE10300840A1 - Maschinenwerkzeug mit balkenartigem Grundkörper

Info

Publication number: DE10300840A1
Application number: DE2003100840
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Bierl; Rainer Freund; Uwe Kretzschmann
Original assignee: Komet Praezisionswerkzeuge Robert Breuning GmbH
Current assignee: Komet Group GmbH
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2023-01-11
Also published as: DE10300840B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Maschinenwerkzeug mit einem langgestreckten balkenartigen Grundkörper (10), an welchem die mit verstellbaren Schneiden bestückten Schneidenträger (19) angeordnet sind. Maschinenwerkzeuge dieser Art sind zum Auf- und Ausbohren von Bohrungen mit großem Durchmesser bestimmt. Um die Herstellung und Montage des Maschinenwerkzeugs zu erleichtern, weist der Grundkörper (10) ein Strangpressteil (22) mit eingeformten, parallel zu seiner Längserstreckung ausgerichteten, durchgehenden Hohlkammern (24, 26, 26' 28) auf, die an den stirnseitigen Enden des Strangpressteils durch je ein Endstück (32) abgeschlossen sind. Die Endstücke (32) weisen jeweils mindestens eine zur benachbarten Schneide (20) gerichtete Spritzdüse (40) auf, die über eine der durchgehenden Hohlkammern (24) mit einer Eintrittsöffnung im Bereich eines Spindelanschlusses (14) kommunizieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Maschinenwerkzeug mit einem langgestreckten balkenartigen Grundkörper, der im mittleren Abschnitt seiner Längserstreckung einen mit einer Drehachse quer zur Längserstreckung ausgerichteten Spindelanschluss aufweist, über den er mit einer um die Drehachse drehenden Maschinenspindel verbindbar ist, der mindestens einen mit mindestens einer Schneidplatte bestückten Schneidenträger trägt und der mit mindestens einem vom Spindelanschluss zu den Schneidenträgern führenden Kühlmittelkanal versehen ist.
Maschinenwerkzeuge dieser Art sind zum Auf- und Ausbohren großer Bohrungen bestimmt. Der balkenartige Grundkörper ist bisher ein speziell hierfür angefertigtes Bauteil, das aus einem massiven Stahl- oder Aluminium-Balken besteht, an dem die Schneidenträger befestigt sind und in das die zu den Schneiden führenden Kühlmittelleitungen eingebohrt sind. Die Herstellung derartiger Bauteile ist relativ aufwendig. Außerdem wird vor allem bei Grundkörpern aus Stahl das relativ hohe Gewicht als nachteilig empfunden.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Maschinenwerkzeug der eingangs angegebenen Art zu entwickeln, das relativ einfach aus vorgefertigten Teilen herstellbar und montierbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht vor allem darin, dass der Grundkörper ein Strangpressteil mit eingeformten, parallel zu seiner Längserstreckung ausgerichteten durchgehenden Hohlkammern aufweist, das an seinen stirnseitigen Enden durch je ein vorzugsweise plattenförmiges Endstück abgeschlossen ist, und das an mindestens einer Seitenfläche die Schneidenträger trägt, wobei an den Endstücken zweckmäßig jeweils mindestens eine zur benachbarten Schneidplatte weisende Spritzdüse angeordnet ist, die über eine der durchgehenden Hohlkammern mit einer Eintrittsöffnung im Bereich des Spindelanschlusses kommuniziert. Eine besonders leichte Bauweise erhält man, wenn der balkenartige Grundkörper als Strangpressteil aus Aluminium ausgebildet ist.
Der Grundkörper ist vorteilhafterweise über einen Kupplungsadapter mit der Maschinenspindel kuppelbar. Der Kupplungsadapter weist zu diesem Zweck einen mit einem Drehmitnehmerschuh und dem Strangpressteil verdrehfest verbindbaren Vorsatzflansch auf. Zur Verbesserung der Drehmitnahme ist außerdem der Drehmitnehmerschuh zweckmäßig mit zwei exzentrisch zur Spindeldrehachse angeordneten, parallel zu dieser überstehenden Drehmitnehmerzapfen versehen.
Um eine einfache Befestigung der notwendigen Anbauteile zu ermöglichen, sind gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung in die Seitenflächen des Strangpressmaterials parallel zur Längserstreckung ausgerichtete hinterschnittene Nuten zur Aufnahme von Nutensteinen angeordnet. An seinem Spindelanschluss weist der Grundkörper zweckmäßig einen Drehmitnehmerschuh auf, der im mittleren Bereich einer ersten Längsseitenfläche des Strangpressteils vorzugsweise mittels quer zu deren Längserstreckung ausgerichteten Befestigungsschrauben fixierbar ist und der mit zwei seitlich überstehenden Stützflanken an zwei einander abgewandten, zur ersten senkrechten Längsseitenflächen abstützbar ist. Der Drehmitnehmerschuh ist zweckmäßig an seinen Stützflanken mittels in Nutensteine eingreifenden Klemmschrauben am Strangpressteil spielfrei gestellt.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in einzelne Hohlkammern ein Kern aus Metall oder Kunststoff eingelegt oder eingepresst ist. Der Kern hat einmal die Funktion eines Schwingungsdämpfers oder -tilgers. Zum anderen dient er zur Befestigung von Anbauteilen, beispielsweise des Drehmitnehmerschuhs. Der mindestens eine Kern weist zu diesem Zweck gegebenenfalls als Gewindebohrungen ausgebildete Querbohrungen für den Eingriff oder Durchgriff von Befestigungsschrauben auf.
Die Endstücke können mittels Schrauben an dem Strangpressteil befestigt sein. Hierzu wird zweckmäßig in einzelne Hohlkammern ein Innengewinde eingeschnitten, in das die Befestigungsschrauben eingedreht werden können.
Weiter können die Hohlkammern zur Aufnahme von Leitungen, wie Datenübertragungsleitungen oder Stromleitungen verwendet werden. Die Kanäle oder die nach außen offenen Nuten können außerdem mit einer schwingungsdämpfenden Masse ausgeschäumt oder mit einem Keder verschlossen werden.
Um die Grundkörperbaugruppe mit ein und demselben Strangpressteil für unterschiedliche Bohrungsdurchmesser einsetzen zu können, wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Endstücke mindestens zwei mit der kühlmittelführenden Hohlkammer kommunizierende Spritzdüsen aufweisen, von denen zweckmäßig nur eine im Betriebszustand offen ist, während die anderen verschlossen werden. Die verschiedenen Spritzdüsen weisen unterschiedliche Austrittswinkel für das Kühlmittel auf, die auf unterschiedliche Bohrungsdurchmesser abgestimmt sind. Die Spritzdüsen sind über je einen im Endstück angeordneten Kanal mit der kühlmittelführenden Hohlkammer des Strangpressteils verbunden. Zur Vermeidung eines unerwünschten Kühlmittelaustritts müssen außerdem die Endstücke gegenüber der benachbarten Stirnseite des Strangpressteils zumindest im Bereich der kühlmittelführenden Hohlkammer abgedichtet sein. Die Abdichtung kann beispielsweise durch eine zwischen den Endstücken und der benachbarten Stirnseite des Strangpressteils eingelegte Dichtscheibe aus elastomerem Material erfolgen.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schneidenträger vorzugsweise über je eine Zwischenplatte an der dem Spindelanschluss abgewandten Längsseitenfläche des Strangpressteils befestigt sind. Die Zwischenplatte kann dabei über Nutensteine spielfrei am Strangpressteil fixiert werden. Weiter können die Endstücke auf der Seite der Zwischenplatten über das Strangpressteil überstehen und dort einen Anschlag für die jeweils benachbarte Zwischenplatte bilden. Weiter sind die Zwischenplatten vorteilhafterweise mit in Längserstreckung einen Indexabstand voneinander aufweisenden Bohrungsgruppen zur verstellbaren Fixierung der Schneidenträger für eine Großverstellung versehen. Neben dieser Grobverstellung ist zusätzlich eine Feinverstellung des Bohrungsradius möglich, wenn die Schneiden an Feinverstelleinsätzen angeordnet sind, die in je eine Aufnahme der Schneidenträger einsetzbar sind. Die Feineinstellung erfolgt am Schneideinsatz beispielsweise über eine Stellspindel mit Skalenscheibe. Zusätzlich kann durch die Verwendung von Zwischenringen eine weitere Grobverstellung des Schneideinsatzes relativ zur Zwischenplatte vorgenommen werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
1a bis c eine Seitenansicht, eine Untenansicht und eine Stirnseitenansicht eines Doppelschneiders für große Bohrdurchmesser;
1d und e zwei schaubildliche Darstellungen des Doppelschneiders;
2a und b zwei schaubildliche Explosionsdarstellungen des Zweischneiders;
3 einen Schnitt durch den Doppelschneider mit abgenommenem Kupplungsadapter.
Das in der Zeichnung dargestellte Maschinenwerkzeug ist zum Auf- und Ausbohren großer Bohrungen mit einem Durchmesser von beispielsweise 200 bis 2000 mm bestimmt. Das Werkzeug weist einen langgestreckten balkenartigen Grundkörper 10 auf, der im mittleren Abschnitt seiner Längserstreckung einen mit seiner Achse 12 quer zur Längserstreckung ausgerichteten Spindelanschluss 14 aufweist. Der Spindelanschluss 14 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel über einen Kupplungsadapter 16 mit einer nicht dargestellten, um die Drehachse 12 drehenden Maschinenspindel verbindbar. Das Werkzeug weist ferner zwei am Grundkörper in der Nähe seiner stirnseitigen Enden 18 angeordnete, mit einer Schneidplatte 20 bestückte Schneidenträger 19 auf, die zur Verstellung des Bohrdurchmessers gegenüber dem Grundkörper in dessen Längserstreckung verstellbar sind.
Der Grundkörper 10 weist ein Strangpressteil 22 aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium auf, in welchem parallel zu seiner Längserstreckung ausgerichtete, durchgehende Hohlkammern 24, 26, 26', 28 eingeformt sind, die durch Zwischenwände 30 voneinander getrennt sind und die an den stirnseitigen Enden des Strangpressteils durch je ein plattenförmiges Endstück 32 verschlossen sind. Die Schneidenträger 19 sind an der dem Spindelanschluss 14 abgewandten Seitenfläche 34 in der Nähe der Endstücke 32 über eine Zwischenplatte 36 am Strangpressteil 22 befestigt, während die Endstücke 32 unter Zwischenklemmen einer nicht dargestellten Dichtplatte mittels Schrauben 38, die in die mit Innengewinden versehenen Hohlkammern 28 von außen her eingedreht sind, am Grundkörper lösbar befestigt sind.
Die Endstücke 32 weisen jeweils vier Spritzdüsen 40 auf, deren Austrittswinkel in Anpassung an unterschiedliche Radiuspositionen der Schneidplatten 20 verschieden ausgerichtet sind. Von diesen Spritzdüsen 40 ist jeweils nur eine ausgewählte offen, während die anderen drei, nicht benötigten Spritzdüsen verschlossen werden. Die Spritzdüsen 40 kommunizieren über eine der durchgehenden Hohlkammern 24 mit einer Eintrittsöffnung im Bereich des Spindelanschlusses 14.
An den vier Seitenflächen 34, 34', 34'', 34''' des Strangpressteils 22 sind parallel zur Längserstreckung ausgerichtete hinterschnittene Nuten 42 angeordnet, die zum Teil zur Aufnahme von Nutensteinen 44, 46 bestimmt sind.
An seinem Spindelanschluss 14 weist der Grundkörper 10 einen Drehmitnehmerschuh 48 auf, der im mittleren Bereich einer ersten Längsseitenfläche 34 des Strangpressteils 22 mittels Befestigungsschrauben 50, die parallel zur Achse 12 verlaufen, fixiert ist. Zur Aussteifung des Strangpressteils 22 ist in die Hohlkammern 26, 26' je ein Kern 52, 54 aus Stahl eingepresst, von denen der Kern 52 mit Querbohrungen 56 für den Durchgriff der Befestigungsschrauben 50 im Schaftbereich und der Kern 54 mit Schraubbohrungen 58 für den Eingriff der Befestigungsschrauben 50 mit ihrem Gewinde 60 versehen ist.
Weiter ist der Drehmitnehmerschuh 48 an seinen Seitenrändern mit je einer seitlich überstehenden Stützflanke 62 versehen, die an den beiden voneinander abgewandten Längsseitenflächen 34'', 34''' abstützbar sind. Der Drehmitnehmerschuh 48 ist an seinen Stützflanken 62 mittels in die Nutensteine 44 eingreifender Klemmschrauben 64 am Strangpressteil 22 spielfrei gestellt. Am Drehmitnehmerschuh 48 stehen außerdem zwei im Abstand voneinander exzentrisch zur Drehachse 12 angeordnete Drehmitnehmerzapfen 66 über, die in entsprechende Ausnehmungen 68 an einem Vorsatzflansch 70 des auf der anderen Seite einen Steilkegel 72 tragenden Kupp lungsadapters 16 eingreifen. Der Kupplungsadapter 16 wird mittels in Gewindebohrungen 76 eingreifenden Schrauben 74 am Drehmitnehmerschuh 48 starr befestigt.
Die Zwischenplatte 36 der Schneidenträger ist über Schrauben 78, die mit ihrem Gewinde in Gewindebohrungen der Nutensteine 46 eingreifen, an der Seitenfläche 34 des Strangpressprofils 22 festgeklemmt. An der Zwischenplatte 36 befinden sich zwei Index-Bohrungsgruppen 78, deren Bohrungen ein Innengewinde zur Aufnahme der Befestigungsschrauben 80 für den Schneidplattenträger 19 aufweisen. Damit ist eine Grobverstellung des Bohrungsdurchmessers möglich (vgl. 1b). Zur Feinverstellung des Bohrungsdurchmessers ist an jedem Schneidenträger 19 eine Patrone 82 angeordnet, die eine die Schneidplatte 20 tragende Stellspindel mit Skalenscheibe 84 aufweist.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft ein Maschinenwerkzeug mit einem langgestreckten balkenartigen Grundkörper 10, an welchem die mit verstellbaren Schneiden bestückten Schneidenträger 19 angeordnet sind. Maschinenwerkzeuge dieser Art sind zum Auf- und Ausbohren von Bohrungen mit großem Durchmesser bestimmt. Um die Herstellung und Montage des Maschinenwerkzeugs zu erleichtern, weist der Grundkörper 10 ein Strangpressteil 22 mit eingeformten, parallel zu seiner Längserstreckung ausgerichteten, durchgehenden Hohlkammern 24, 26, 26', 28 auf, die an den stirnseitigen Enden des Strangpressteils durch je ein Endstück 32 abgeschlossen sind. Die Endstücke 32 weisen jeweils mindestens eine zur benachbarten Schneide 20 gerichtete Spritzdüse 40 auf, die über eine der durchgehenden Hohlkammern 24 mit einer Eintrittsöffnung im Bereich eines Spindelanschlusses 14 kommunizieren.

Claims

Maschinenwerkzeug mit einem langgestreckten balkenartigen Grundkörper (10), der im mittleren Abschnitt seiner Längserstreckung einen mit seiner Achse (12) quer zur Längserstreckung ausgerichteten Spindelanschluss (14) aufweist, über den er mit einer um die Achse (12) drehenden Maschinenspindel verbindbar ist, der mindestens einen mit mindestens einer Schneidplatte (20) bestückten Schneidenträger (19) trägt und der mit mindestens einem vom Spindelanschluss (14) zu den Schneidenträgern (19) führenden Kühlmittelkanal (24) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10) ein Strangpressteil (22) mit eingeformten, parallel zur Längserstreckung ausgerichteten durchgehenden Hohlkammern (24, 26, 26', 28) aufweist, das an seinen stirnseitigen Enden (18) durch je ein vorzugsweise plattenförmiges Endstück (32) abgeschlossen ist.
Maschinenwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schneidenträger (19) an der dem Spindelanschluss (14) abgewandten Seitenfläche (34) des Strangpressteils (22) angeordnet ist.
Maschinenwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schneidenträger (19) relativ zur Längserstreckung des Strangpressteils (22) verstellbar ist.
Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Endstücken (32) jeweils mindestens eine zur benachbarten Schneidplatte (20) weisende Spritzdüse (40) angeordnet ist, die über eine der durchgehenden Hohlkammern (24) mit einer Eintrittsöffnung im Bereich des Spindelanschlusses (14) kommuniziert.
Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressteil (22) aus Aluminium besteht.
Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Seitenflächen (34, 34', 34'', 34''') des Strangpressteils (22) parallel zur Längserstreckung ausgerichtete hinterschnittene Nuten (42) zur Aufnahme von Nutensteinen (44,46) angeordnet sind.
Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10) an seinem Spindelanschluss (14) einen Drehmitnehmerschuh (48) aufweist, der an einer ersten Längsseitenfläche (34') des Strangpressteils (22) vorzugsweise mittels quer zu dessen Längserstreckung ausgerichteten Befestigungsschrauben (50) fixierbar ist und der mit zwei seitlich überstehenden Seitenflanken (62) an zwei voneinander abgewandten, zur ersten senkrechten Längsseitenflächen (34'', 34''') abstützbar ist.
Maschinenwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmitnehmerschuh (48) an seinen Stützflanken (62) mittels in Nutensteine (44) eingreifender Klemmschrauben (64) am Strangpressteil (22) spielfrei gestellt ist.
Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmitnehmerschuh (48) mindestens zwei exzentrisch zur Spindeldrehachse (12) angeordnete, parallel zu diesen überstehende Drehmitnehmerzapfen (66) aufweist.
Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10) über einen Kupplungsadapter (16) mit der Maschinenspindel kuppelbar ist.
Maschinenwerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsadapter (16) einen mit dem Drehmitnehmerschuh (48) und dem Strangpressteil (22) verdrehfest verbundenen Vorsatzflansch (70) trägt.
Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einzelne Hohlkammern (26, 26') ein Kern (52, 54) aus Metall oder Kunststoff eingelegt oder eingepresst ist.
Maschinenwerkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerne (52, 54) gegebenenfalls als Gewindebohrungen ausgebildete Querbohrungen (56, 58) für den Eingriff oder Durchgriff von Befestigungsschrauben (50) aufweisen.
Maschinenwerkzeug nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (52, 54) als Schwingungsdämpfer oder -tilger ausgebildet ist.
Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstücke (32) mittels Schrauben (30) am Strangpressteil (22) befestigt sind, die in je eine mit einem Innengewinde versehene Hohlkammer (28) eingreifen.
Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstücke (32) mindestens zwei mit der kühlmittelführenden Hohlkammer (24) kommunizierende Spritzdüsen (40) aufweisen, von denen eine im Betriebszustand offen ist und die anderen verschlossen sind.
Maschinenwerkzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzdüsen (40) über je einen im Endstück (32) angeordneten Kanal mit der kühlmittelführenden Hohlkammer (24) verbunden sind.
Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstücke (32) gegen Kühlmittelaustritt gegenüber der benachbarten Stirnseite des Strangpressteils (22) abgedichtet sind.
Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidenträger (19) vorzugsweise über je eine Zwischenplatte (36) an der dem Spindelanschluss (14) abgewandten Längsseitenfläche (34) des Strangpressteils (22) befestigt sind.
Maschinenwerkzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatte (36) über Nutensteine (46) spielfrei am Strangpressteil (22) fixierbar sind.
Maschinenwerkzeug nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstücke (32) auf der Seite der Zwischenplatten (36) über das Strangpressprofil (22) überstehen und dort einen Seitenanschlag für die jeweils benachbarte Zwischenplatte (36) bilden.
Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatten (36) in Längserstreckung einen Indexabstand voneinander aufweisende Bohrungsgruppen (78) zur verstellbaren Fixierung der Schneidenträger (19) aufweisen.
Maschinenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatten (20) an Feinverstelleinsätzen (82) angeordnet sind, die in je eine Aufnahme der Schneidenträger (19) einsetzbar sind.