DE1477403B2 - Bohrwerkzeug zufn Aufbohren von Lagern od. dgl - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug zum Auf- Anpressung der Konen an die Enden der Bohrung bohren von Lagern od. dgl., in welchem eine Bohr- gewährleistet und trotzdem kein übermäßiger Kraftspindel mit einem radial einstellbaren Schneidorgan aufwand zur Bearbeitung erforderlich ist. Das erfinin zwei axial durchbohrten Konen zur Zentrierung dungsgemäße Werkzeug soll dabei zudem leicht zu der Spindel in je einem Ende der Bohrung geführt ist 5 bedienen sein und die Möglichkeit bieten, verhältnis- und die Spindel mit dem einen Konus in Gewinde- mäßig große Abschnitte der Bohrung in einem eingriff steht, um durch Drehung der Spindel im Arbeitsgang.zu bearbeiten. Konus axial verschoben zu werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem

Bei einem derartigen Werkzeug ist es im Hinblick Bohrwerkzeug der eingangs erwähnten Art dadurch

auf eine genaue Zentrierung der Spindel erforderlich, io gelöst, daß in dem anderen, mit der Spindel> in

daß die beiden Konen sicher in Anlage an den Enden Reibungseingriff stehenden Konus eine Einrichtung

der Bohrung gehalten werden. Bei bekannten Werk- zum Einstellen der Reibungskraft angeordnet ist, um

zeugen ist zu diesem Zweck jeweils eine auf einen die Konen an den Enden der Bohrung in Anlage zu

Konus einwirkende Schraubenfeder vorgesehen. halten.

Diese Schraubenfeder ist bei dem einen bekannten 15 Es wird also nach der Erfindung der eine Konus Werkzeug auf einem zylindrischen■»Absatz des einen mittels des ihm zugeordneten Gewindes entlang der Konus angeordnet und stützt sich einerseits gegen mit einem Gewinde versehenen Spindel bewegt, einen auf dem Ansatz verschieblichen Ring und wodurch sich der andere Konus unter einstellbarer andererseits gegen den zweiten Konus, welcher von Reibungskraft entlang der Spindel verschiebt. Auf dem Ansatz durchsetzt ist. Der Vorschub des 20 diese Weise läßt sich die Anlagekraft der Konen an Schneidwerkzeugs erfolgt mittels einer gesonderten, den Enden der Bohrung durch Veränderung der mit der Spindel zusammenwirkenden und in den Reibung zwischen dem Konus und der Spindel in. Ansatz eingreifenden, mit einem Handgriff versehe- weitem Umfang verändern, so daß eine Anpassung nen Mutter. Diese Ausbildung des Werkzeugs hat an das jeweilige Werkstück ohne Schwierigkeiten insbesondere den Nachteil, daß wegen des Vorhanden- 25 möglich ist. Darüber hinaus ist bei dem Bohrwerkseins des zylindrischen Ansatzes und der in den Ansatz zeug nach der Erfindung in der Bohrung des Werkeingreifenden zusätzlichen Mutter ein verhältnismäßig Stücks lediglich die Spindel·unterzubringen,'so daß großer Bohrungsdurchmesser erforderlich ist. <, das Werkzeug auch zur Bearbeitung verhältnismäßig

Bei einem anderen bekannten Bohrwerkzeug wird kleiner Bohrungen eingesetzt werden kann. Schließdieser Nachteil dadurch beseitigt, daß die Druck- 30 lieh ergibt sich eine geringe Baulänge — oder eine feder direkt auf der Spindel gelagert ist. Bei diesem entsprechende große Bearbeitungslänge — des Werk-Werkzeug wird jedoch im Verlauf des Bohrvorgangs, zeugs,. da die Konen bei Bearbeitungsbeginn nahe bei welchem sich die Konen gemeinsam entlang der den Enden der Spindel angeordnet werden können. Spindel verschieben, die Druckfeder in zunehmen- Die Einstellung der Reibungskraft erfolgt vorzugsdem Maße zusammengepreßt. Dies hat selbstver- 35 weise mittels eines den Konus umgebenden, innenständlich zur Folge, daß sich der Anpreßdruck der seitig unrunden Rings, an welchem eine eine Teller-Konen an den Enden der Bohrung gegebenenfalls feder beaufschlagende Kugel anliegt. Die Tellerfeder erheblich erhöht, was zu einem verstärkten Kraft- drückt ihrerseits auf ein die Spindel beeinflussendes aufwand führt. Außerdem besteht in diesem Falle Reibungsglied. Bei Verdrehung des Rings wird dabei die Gefahr, daß der Benutzer des Werkzeugs anfangs 40 die Andruckkraft der Tellerfeder geändert, so daß den Anpreßdruck der Konen zu gering einstellt, um sich die Reibungskraft zwischen Konus und Spindel eine zu starke Anpressung der Konen gegen Ende verändert. Dank dieser-Anordnung kann das Andes Bearbeitungsvorgangs.zu vermeiden. Schließlich setzen der Konen mit einer konstanten, dem Bedarf ist bei dem bekannten Werkzeug die in einem angepaßten Kraft erfolgen, die sehr groß werden Arbeitsgang bearbeitbare Strecke stark_; begrenzt, da 45 kann,, wodurch auch die Schneidkraft entsprechend sich die Druckfeder nur bis zu einem gewissen Maß erhöht wird. Dies ermöglicht selbstverständlich relativ zusammendrücken läßt. - hohe Bearbeitungsgeschwindigkeiten.

Abgesehen von den vorstehend erläuterten Nach- Insbesondere bei Anwendung einer hohen Anteilen der einzelnen Werkzeuge kann die Verwen- druckkraft für die Konen ist das Gewinde zwischen dung von Druckfedern,¹ insbesondere Schrauben- 50 dem ersten Konus-und der Spindel einer 'großen federn, jedoch ganz allgemein nicht befriedigen. Dies Belastung ausgesetzt, weshalb es entsprechend stabil beruht zum einen darauf, daß die Verwendung einer ausgebildet sein muß. Dies bereitet bei dem durch-Schraubenfeder stets eine erhebliche Vergrößerung gehenden Gewinde der Spindel keinerlei Schwierigder Länge des Werkzeugs bedingt, wodurch sich keiten. Andererseits soll jedoch der dem Konus dessen Kosten erhöhen und seine Handhabung er- 55 zugeordnete; Gewindeteil·/auslösbar sein, um eine schwert wird. Andererseits läßt sich mit Druckfedern schnelle Verschiebung des Konus entlang der Spindel ohne besondere Vorkehrungen nur ein begrenzter, zu ermöglichen. Um. diesen Forderungen zu entin einer Vielzahl der Anwendungsfälle des Bohr- sprechen, wird nunmehr nach der Erfindung unter Werkzeugs nicht ausreichender Anpreßdruck der der Voraussetzung, daß der Konus gegenüber der Konen erreichen. Schließlich wird im allgemeinen 60 Spindel Gleitsitz aufweist, vorgeschlagen, daß der der von der vorhandenen Feder erzeugte Anpreß- Konus mit zwei Muttersegmenten versehen ist, die druck nicht optimal an das zu bearbeitende Werk- aufeinander zu und voneinander weg einstellbar sind, stück angepaßt sein, so daß entweder bei zu niedri- um in und außer Gewindeeingriff mit der Spindel gem Anpreßdruck keine zuverlässige Zentrierung der geführt zu werden. Diese Muttersegmente geben dem Spindel gewährleistet ist oder bei zu hohem Anpreß- 65 dem Konus zugeordneten Gewindeteil eine ausdruck die Bearbeitung unnötig erschwert wird. reichende Stabilität und ermöglichen trotzdem in

Ziel der Erfindung ist es nunmehr, ein Bohrwerk- einfacher Weise eine Auslösung des Gewindeeingriffs

zeug zu schaffen, bei welchem stets eine einwandfreie zwischen der Spindel und dem Konus.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das Werkzeug und

F i g. 2 und 3 Querschnitte durch das Werkzeug nach den Linien II-II bzw. ΙΙΙ-ΠΙ in F i g. 1.

Das Bohrwerkzeug weist eine Spindel 1 auf, an welcher ein Schneidorgan 2 in der Form eines Armes an seinem einen Ende und nahe dem einen Ende der Spindel mittels eines Zapfens 3 derart in einer Längsnut 4 der Spindel 1 gelagert ist, daß sein freies, mit einer Schneide 5 versehenes Ende aus- und einschwenkbar ist. Das Schneidorgan 2 stützt sich auf einen Keil 6, welcher am Boden der Nut 4 aufruht und entlang der Nut 4 mittels einer Stange 7 verschieblich ist, welche am stumpfen Ende des Keils 6 angreift. Die Stange 7 liegt in der Nut 4 und durchsetzt eine daran anschließende Längsbohrung 8 der Spindel 1. Sie ist drehbar mit einer Schraube 9 verbunden, welche in einem erweiterten und ein Gewinde aufweisenden Teil 10 der Bohrung 8 eingeschraubt ist. Die Schraube 9 überragt das dem Schneidorgan 2 entgegengesetzte Ende der Spindel 1 und trägt eine Mutter 11, mittels der sie nach Einstellung der Schneide 5 des Schneidorgans 2 durch Verschiebung des Keils 6 auf den gewünschten Durchmesser gesichert werden kann. Das Schneidorgan 2 kann gegebenenfalls unter der Wirkung einer Feder, z. B. einer Blatt- oder Drahtfeder 12, stehen, welche es gegen den Keil 6 drückt und somit einwärts schwenkt, wenn der Keil 6 zur Verminderung des Schnittdurchmessers zurückgezogen wird.

Die Spindel 1 ist zur Zentrierung in einer Lagerbohrung od. dgl. in zwei axial durchbohrten Konen 13 und 14 geführt, von denen der Konus 13 derart ausgebildet ist, daß er mit einem Gewinde 15 der Spindel 1 in Gewindeeingriff gebracht werden kann. Auf diese Weise wird die Spindel 1 bei ihrer Drehung axial verschoben.

Der Konus 13 weist eine glatte Bohrung und daher gegenüber der Spindel 1 Gleitsitz auf. Der Gewindeeingriff zwischen dem Konus 13 und dem Gewinde 15 der Spindel 1 wird durch zwei Muttersegmente 16 bewirkt, die zwischen zwei das stumpfe Ende des Konus 13 überragenden Backen 17 derart geführt sind, daß sie aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können, um dadurch mit dem Gewinde 15 der Spindel 1 in und außer Eingriff zu gelangen.

Die Muttersegmente 16 stehen unter der Einwirkung federbelasteter Kolben 18 in den Backen 17, welche das Bestreben haben, die Segmente 16 auseinander, d. h. außer Eingriff mit dem Gewinde 15 der Spindel 1 zu halten. Der Eingriff der Muttersegmente 16 mit dem Gewinde 15 wird über einen die Backen 17 und die Muttersegmente 16 umfassenden Ring 19 bewirkt. Der Ring 19 ist an seinem Innenumfang oval, weshalb er in der in F i g. 2 gezeigten Lage die Muttersegmente 16 im Gewindeeingriff mit der Spindel 1 hält, während er nach einer Drehung von 90° die Auseinanderbewegung der Muttersegmente 16 ermöglicht, so daß das Gewinde 15 der Spindel 1 außer Eingriff mit den Segmenten 16 gelangt. Der Ring 19 weist einen Flansch 20 auf, welcher die äußeren Stirnflächen der Backen 17 und der Muttersegmente 16 verdeckt und welcher zwei bogenförmige Schlitze 21 aufweist. Durch die Schlitze 21 sind zwei Kopfschrauben 22 in die Backen 17 eingeschraubt, die einerseits den Ring 19 festhalten und andererseits gemeinsam mit den Enden der Schlitze 21 eine Begrenzung der Drehung des Rings 19 bewirken.

Durch die vorstehend beschriebene Ausbildung des Konus 13 ist es möglich, den Konus 13 nach Lösung der Muttersegmente 16 vom Gewinde 15 der Spindel 1 rasch entlang der Spindel 1 zu verstellen.

Der andere Konus 14 ist entlang der Spindel 1 verschiebbar und gegen Drehung gegenüber der Spindel 1 durch einen in den Konus 14 eingeschraubten Führungszapfen 23, welcher in eine Nut 24 der Spindel 1 eingreift, gesichert. Der Konus 14 weist einen Längsschlitz 25 auf, welcher den Durchtritt des Schneidorgans 2 gestattet und einen Austritt von vom Schneidorgan 2 erzeugten Bohrspänen gestattet, falls sich die Schneide 5 des Schneidorgans 2 innerhalb des Konus 14 befindet.

Der Konus 14 weist weiterhin eine Einrichtung auf, welche eine Einstellung der Reibungskraft zwischen Konus 14 und Spindel 1 ermöglicht, somit gestattet, die zum Verschieben des Konus 14 entlang der Spindel 1 erforderliche Kraft zu verändern. Zu diesem Zweck sind in einer radialen Bohrung 26 einer zylindrischen Verlängerung 27 am stampfen Ende des Konus 14 ein Reibungsteller 28, eine Tellerfeder 29 und eine Kugel 30 angeordnet. Die zylindrische Verlängerung 27 umschließt ein Ring 31, welcher an seinem Innenumfang derart unrund gestaltet ist, daß er in der in Fig. 3 dargestellten Lage die Kugel 30 etwas aus der Bohrung 26 heraustreten läßt, während er bei Drehung aus der Lage der F i g. 3 die Kugel 30 einwärts drückt und somit den Druck der Tellerfeder 29 auf den Reibungsteller 28 erhöht. Auf diese Weise ist es möglich, den Reibungswiderstand hinsichtlich der Bewegung des Konus 14 entlang der Spindel 1 zu verändern. Der Ring 31 weist einen die Stirnfläche der zylindrischen Verlängerung 27 verdeckenden Flansch 32 auf. In dem Flansch 32 ist ein Schlitz 33 vorgesehen, durch welchen eine Kopfschraube 34 in den Konus 14 eingeschraubt ist, um den Ring 31 auf der Verlängerung 27 des Konus 14 zu haltern und die Drehung des Rings zu begrenzen. Außerdem ermöglicht ein Anziehen der Schraube 14 eine Verriegelung des Rings 31 in der gewünschten Winkellage.

Soll mit Hilfe des beschriebenen Bohrwerkzeugs eine Lagerbohrung od. dgl. aufgebohrt werden, so wird der Konus 13 nach Auseinanderbewegung der Muttersegmente 16 von der Spindel 1 abgezogen, worauf die Spindel 1 durch die Lagerbohrung geführt werden kann. Hierauf wird der Konus 13 auf die Spindel so weit aufgeschoben, bis die beiden Konen

13 und 14 jeweils an einem Ende der Bohrung anliegen. Nun wird der Konus 13 durch Gegeneinanderbewegung der Muttersegmente 16 mit dem Gewinde 15 der Spindel 1 in Eingriff gebracht. Dabei soll der Konus 14 so weit auf die Spindel geschoben sein, daß sich das Schneidorgan 2 außerhalb der Lagerbohrung befindet. Das Schneidorgan 2 kann nunmehr auf den gewünschten Schnittdurchmesser eingestellt werden. Hierauf wird die Spindel mittels einer auf ihr eines Ende aufgeschobenen Kurbel 35 gedreht, wodurch sie gegen und durch den Konus 13 geschraubt wird, während sie von den Konen 13 und

14 zentriert ist. Die Konen 13 und 14 werden infolge des Reibungswiderstands im Konus 14 dauernd in Anlage an den Enden der Bohrung gehalten.

Selbstverständlich kann auf diese Weise die Lager-

bohrung nicht in einem einzigen Arbeitsgang aufgebohrt werden, da der Konus 13 einen Teil der Bohrungslänge blockiert. Der Aufbohrvorgang muß also in zwei Schritten ausgeführt werden, zwischen denen das Werkzeug umgekehrt wird, so daß zunächst vom einen Ende und dann vom anderen Ende der Bohrung her gearbeitet wird. Trotzdem wurde bei Versuchen durch Kontrollmessungen festgestellt, daß eine sehr hohe Genauigkeit erreichbar ist. Das Werkzeug kann also ohne weiteres einen Räumersatz ersetzen, wobei es in einem Durchmesserbereich von mehreren Millimetern stufenlos einstellbar ist und darüber hinaus bedeutend schneller arbeitet als ein Räumer.

Claims (2)

1. Patentansprüche: ¹^

   !..Bohrwerkzeug zum Aufbohren von Lagern od. dgl., in welchem eine Bohrspindel mit einem radial einstellbaren Schheidorgan in zwei axial durchbohrten Konen zur Zentrierung der Spindel in je einem Ende der Bohrung geführt ist und die Spindel mit dem einen Konus in Gewindeeingriff steht, um durch Drehung der Spindel im Konus axial verschoben zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß in dem anderen, mit der Spindel (1) in Reibungseingriff stehenden Konus (14) eine Einrichtung (28 bis 31) zum Einstellen der Reibungskraft angeordnet ist, um die Konen (13, 14) an den Enden der Bohrung in Anlage zu halten. ' '·■
2. 2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, in welchem der Gewindeeingriff zwischen der Spindel uiid dem entsprechenden, gegenüber der Spindel Gleitsitz aufweisenden Konus auslösbar ist, damit dieser Konus entlang der Spindel schnell verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus (13) mit zwei Müttersegmenten (16) versehen ist, die aufeinander zu und voneinander weg Einstellbar sind, um in und außer Gewindeeingriff mit der Spindel (1) geführt zu werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen