DE1477476A1 - Verstellbarer Ausbohrkopf - Google Patents

Description

• Verstellbarer Ausbohrkopf Die Erfindung betrifft die Ausbildung eines verstellbaren Ausbohrkopfes mit mindestens zwei Bohrstählen, die symmetrisch und längsverschiebbar in einem Winkel von 90o zur Rotationsachse des Bohrkopfes angeordnet sind und mit Gleitschuhen an schrägen Gleitflächen einer axial verschiebbaren Spindel anliegen, sowie mit einer automatischen Vorschubeinrichtunq, die über einen Schneckentrieb einen axialen Spindelvorschub bewirkt.
• Bekanntlich kann man Bohrungen, deren Durchmesser etwa 50 - 75 mm nicht übersteigt, mit gewöhnlichen Bohrern, beispielsweise Spiralbohrern, durchführen und auch die-Nachbehandlung kann mit gewöhnlichen Bohrstangen erfolgen. Sobald jedoch der Durchmesser der Bohrungen größer wird, beispielsweise das Ausbohren eines Kopfes einer großen hydraulischen Presse aus Stahlguss mit Bohrungen von 150 mm O und Bohrtiefen von 500 - 700 mm, ist es notwendig, diese Bohrungen mit Bohr- bzw. Schneidstählen auszuführen. Gleiches gilt für die Anbringung eines Konus am Bohrungsende, d.h. in der Tiefe des Bohrlö=ches.
• Hierzu ist ein Ausbohrkopf der eingangs erwähnten Konstruktion bekannt, dessen am vorderen Ende konisch ausgebildete Vorschubspindel auf einer Längsschraube sitzt und mit Reibung in einer axialen Bohrung geführt wird. Die symmetrisch und schräg zur Rotationsachse des Bohrkopfes angeordneten Bohrstähle liegen hierbei an dieser konischen Kegelfläche an und werden nach außen gedrückt, sobald sich die Spindel axial nach vorn verschiebt.
• Diese Ausbildung hat jedoch den Nachteil, daß eine erhebliche Reibung der Spindel in. ihrer Bohrung und bzw. oder auch an der Konusfläche erforderlich ist, um bei einer Drehung der Längsschraube zwecks Verstellung oder Vorschub der Bohrstähle eine Mitdrehung der Spindel zu verhindern, da sonst kein axialer Vorschub der Spindel erreicht würde. Diese erhöhte Reibung erfordert- aber sowohl eine präzise Bemessung und Ausarbeitung der zusammenarbeitenden Teile, ohne daß später Abnutzungstoleranzen zugelassen werden können, als auch einen größeren Kraftaufwand zur Axialverschiebung der Spindel. Das zuletzt genannte Erfordernis wirkt sich vor allem dann nachteilig aus, wenn der-Bohrkopf mit einer automatisch arbeitenden Vorschubeinrichtung ausgestattet ist, die von einem Reibrad gesteuert wird, da dann eine höhere Reibung auf einer meist glatten Fläche notwendig ist.

  Zwe2k der Erfindung ist die Verme-idune: der vor-

  stehend erwähnten Nachteile bekannter Spindelausbil-

  dunzen und .die Schaffung einer Konstruktion für eine

  Vorschubspndel, wobei einerseits keine eine notwen-

  dige ileibun, berücksichtigende Bearbeitung erforderlich

  ist und andererseits durch Toleranzen oder Saiel eine

  leichte Axialverschiebunz der Spindel unter zleichzeiti-

  Per Verhinderung einer Verdrehung um ihre Längsachse er-

  möglicht wird

  .ein solcher Ausbohrkopf ist hierzu erfindungsgemät@

  dadurch gekennzeichnet, da:3 die Gleitflächen für die

  Gleitschuhe der Bohrstähle an einem Mehrkant anzeordnet

  sind, der mit der Vorschubspindel fest verbunden ist.

  In den beizefüzten Zeichnunzen sind beispielsweise

  Ausführungs- und Anwendunzsformen des erfindunp_-szemä3

  ausgebildeten Ausbohrkopfes dargestellt, wobei zeigen:

  _y'iz. Z die z#rontalansicht eines Ausbohrkopfes

  mit vier Bohrstählen,

  r'ig. 2 einen teilweisen Länzsschni`tt,

  Fig. 3 einte Axialansicht von der Rückseite,

  4'iz. 4 mit der Handkurbel zum Einstellen des

  Bohrungsdurchmessers eine etwas geänderte

  Ausf ührungsfbrm,

  .@,@. 5 eine Seitenansicht dieser Ausführunzsform,

  eig. ö eine Axialansicht,

  r Cr

  lig. 7 u. 8 in r'rontalansicht und im Längsschnitt

  die Ausbildung konischer Gleitbahnen,

  mit denen der Vorschub der Bohrstähle

  bewerkstelligt wird und

  r`ig, y in Seitenansicht eine der Führungen

  fl.r .die Bohrstähle.

  i)er mehrteilig ausgebildete Ausbohrkopf besteht

  hiernach aus Xeinem Yrontalteil 1, der vier Bohrungen 2

  aul.weist, in welche unter einem Winkel von 30 Grad im

  Verhältnis zur Achse des Ausbohrkoofes die H'ührunKen 3

  fdr die 3ohrstänle 4 eingeschraubt sind, welche mit Hart-

  meta.llplättchen 5 versehen sind.

  Die rührunmen 3, von denen eine in der Fig. 2 im

  Schnitt aargestellt ist, weisen einerseits eine zylindri-

  sche Bohrung zur Aufnahme des 3ohrstahles 4 und anderer-

  seits eine diese 3ohrunm umgebende Hingnut 6 auf, in wel-

  cher eine Druckfeder 7 untergebracht ist, die sich mit

  einem Ende gegen den Grund der Ringnut 6 und mit dem an-

  deren Winde gegen eine Schulter ö des nohrstahles 4 ab-

  stÜtzt, der jenseits der Schulter 8 einen konischen Gleit-

  schuh 91 aufweist.

  mit diesem konischen Gleitschuh a ruht der Bohrstahl

  auf Gleitoahnen 10 auf, die erfindungsgemä13 in einen Vier-

  kant 11 mit abgerundeten Kanten einzefräst sind (insbe-

  sondere 7 und 8). Der Vierkant 11 besitzt an seiner

  Basis eine mit einem Gewinde versehene Bohrung 12, in wel-

  che@der Koaf einer Verstellspindel 13 eingeschraubt ist.

  Dies,e-wei-st=über einen Großteil ihrer Lange ein Gewinde

  14-°üf=und"ist mit ihrem glatten Ende 131 in einer i3ohrung

  15 cfeK='Morse-Ko#,nüsses 16 kreführt, der den@ixbiichen Austreib-

  schlitz 17 enthält: Die Spindel.13 ist gegen Verdrehen dadurch gesichert, daß sie mit einer Stellschraube, die in der Gewindebohrung 18 des Vierkantes 11 vorgesehen ist, fixiert wird und daß die Führung19 für den Vierkant 11, die dessen Außenumfang angepaßt ist, ein 'Jerdrehen des Vierkantes selbst in einfacher und' vorteilhafter Weise verhindert.
• Auf der Spindel 13 sitzt drehbar ein mit einem In= nengewinde versehenes Schneckeri.rad 210, das außerdem einen Zahnkranz 21 trägt. In das Schneckenrad 20 greift eine Schnecke 22 ein, die einerseits von Hand durch die Kurbel 23 betätigt werden kann und andererseits über ein Paar konischer Zahnräder 24, 241 automatisch das Rückstellen der Bohrstähle bewirkt, wenn dies für die Erzeugung eines Innenkanusses in der Bohrung erforderlich .ist. Der Zahnkranz 21 betätigt übher ein. Ritzepaar 25, :25' einen Nonius 26, der in der Basisfläche sitzt und neben dem Morse-KB-nus 16 abgelesen werden kann.

  Die autanaatsche Zurückzieht der Bohrstähle bei

  Herstellung eines In nenkonusses k. entweder ülxer ein

  Schaltrad 27, eas z-usammen Midem eo:gelrad.24 auf der

  welle 2$ sitgt, bewirkt werde., wie p.s in, den Fig, ,2 und 3

  gezeigt wird une gas in bekarter Weise bei ,jeder ITedre-

  hun.g des Ausbohrkopfes oder nach mehreren Ümdrehungen durch

  ein. Schaltorgan weite;red;eht wild:. .@ aber es ist ein.

  Heibraj 29 varsehen das gbO K.tte.raä..0, eiere t-

  te 31 und. ein z'-ireite.s Kettenrad 3a3 , welches auf jer #We.le

  2$ angeordnet ist, die Verstelvp r@chtutzg betätigt. Dabei

  wird beim zyliidrischen Bohren cle;r Re 1bradantrieb um die

  Welle 28 eixtge.cwex@kt und ratet @t dein .Haken 3, in eire

  Sperrfeder 3 ein; ;er s-ehw .ngt j2edoch., wenn koniech -

  bohrt werden soll. und de eken ven der 3perrte&er 33

  gelöst wur e,,m #e

  Welle 28 xta "ßa. und rollt :dann

  während dar Ihc.udes Aue,4cekgt _ a>: eher Ix@.eAX°eib-

  Der Frontalteil 1 ist fikit dem den Morse-Konustragenden Rückteil 35 durch Schrauben 36 verbunden, die in Ausnehmungen 37 des Frontalteiles 1 eingefügt werden können. Im Rückteil 35 ist-eine entsprechende Ausnehmung 38 vorgesehen, in welcher der Vorschubantreb mit Schneckenrad 20 und Schnecke 22 Platz finden, wobei die letztere zweckmässig in dem Deckel 39 gelagert ist, der die Ausnehmung 38 verschließt.
• Wenn eine zylindrische Bohrung hergestellt werden soll, werden zunächst die Bohrstähle '4 mit ihren HartmetalTschneiden 5 auf den Ausgangsdurchmesser eingestellt, indem mit der Kurbel 23 über die Schnecke 22 das Schnekkenrad 20 gedreht und dadurch die Vorschubspindel 13 mit dein Vierkant 12 'axial verschoben wird. Durch diese Längsverschiebung werden die konischen Gleitschuhe _9 der Bohrptähle 4 auf den Gleitbahnen 10 des Vierkantes 11 entweder entgegen dem Federdruck der Federn 7 nach vorne gestoßen, so daß die mit ihnen enstückig ausgebildeten Bohrstähle aus den Führungen 3 schräg nach außen treten, oder bei umgekehrter Bewegung drücken die Druckfedern 7 auf die Schultern 8 und mittels diesen die Bohrstähle 4 in. ihre Führungen hinein, sobald der Vierkant 11 zurückgezogen wird und die Gleitbahnen 10 auf diese Weise den Gleitschuhen g ein Nachgleiten nach innen erlauben. Das Ausmaß dieser Bewegung kann über den Zahnkranz 21 und die Sitzei, 25, 25° am Nonius 2.6 .abgelesen werden.
• Mit dem so eingestellten Ausbohrkopf kann nun in das Werkstück eingefahren werden. Bei gröt3eren Bohrköpfen mit 6 oder 8 Stählen versteht es sich von selbst, dat3 in diesem !'alle an Stelle des Vierkantes 11 zweckmässig ein Sechskant oder ein Achtkant mit der entsprechenden Anzahl Gleitflächen 10 zur Anwendung gelangen wird: Sobald die gewünschte Bohrtiefe erreicht und der t3ohrkox)f' rausgefahren ist,'wird ,je nach der Materialbeschaffenheit, der Qualität der zur Verwendung 7-elanzenden r3ohrstähle 4 bzw. der Hartmetallplättchen j und der Drehgeschwindigkeit mit der Kurbel 23 die VorschubsPindel 13 mit dem Vierkant 11 vorwärtsgedreht, also in. der Zeichnung nach rechts, und dadurch ein Austreten der Bohrstähle 4 aus ihren Führungen 3 bewirkt, wobei das Ausma3 der Verstellung wiederum am Nonius 26 abgelesen werden kann.
• Sei der Herstellung eines Konusses im (,=rund eines 3onrloches wird folFenderma3en verfahren: Die 3ohrstähle werden auf den größten Konusdurchmesser eingestellt, in gleicher Weise wie dies oben für die Einstellung der Bohrstähle bei zylindrischen Bohrungen beschrieben wurde. Die kontinuierliche Verstellung wird dann automatisch durch Antriebe zum Konischbohren bewirkt, von denen die Fiz. 2 und 3 einerseits und 5 und 6 'andererseits zwei Ausführungsbeispiele darstellen.
• Beim ersten Beispiel wird am Bohrwerk in bekannter Weise ein (nicht dargestellter) Nocken angebracht, der das Schaltrad 27 entweder nach jeder Umdrehung des Ausbohrkopfes oder nach einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen um einen oder mehrere Zähne weiterdreht und folglich durch Rückdrehen der Vorschubspindel 13 ein Zurückziehen der Bohrstähle 4 in den Ausbohrkopf bewirkt. Die Konizität des herzustellenden Konusses kann dabei eingestellt werden, einerseits nach der Zahl der Umdrehungen, nach welchen ein Schaltvorgang einsetzt, und andererseits nach der Zahl der Zähne, um die das Schaltrad 2'7 bei jedem Schaltvorgang weitergedreht wird. Beim anderen 5eispiel t"rird durch-Lösen des Verschlusshakens 32 von der Sperrfeder 33 das Reibrad 29 um die Achse 2n nach au!-3en geschwenkt, 'bis es an der Reibfläche 34 zum Anlieeen kommt. In diesem Yäll erfolgt äie Weiterschaltung nicht schrittweise nach einer oder mehreren Umdrehungen des Ausbohrkopfes, sondern fortlaufend durch das Abrollen cles Reibrades 29 an der Reibfläche 34 während der Umdrehungen des Aizst)ohrkopf'e^. Die Konizität des herzustellenden Konusses wird dabei von dem Durchmesser der tieibfläche 34 bestimmt. Je größer dieser Durchmesser ist, desto mehr Umdrehungen mut3 das Reibrad 29 während einer Umdrehung des Ausbohrkopfes vollführen und desto schneller erfolgt der Rückzug der Bohrstähle in den Ausbohrkopf. Um eine gute Anlage des Reibrades 29 an der Reibfläche 34 zu gewährleisten, ist eine Feder 40 vorgesehen, die das Reibrad 29 mit dem Kettenrad 30 nach außen r3Die Gefahr, daß ein Schlupf entsteht, ist überaus gerinn, da durch die erfindungsgemä,3e Ausbildung der Vorschubspindel keine übermässigen Reibungen zu überwinden sind und bei der beschriebenen Arbeitsweise auch keine positive Leistung zu erbringen ist, sondern nur durch Zuriickziehung der Vorschubspindel 13 dem Druck der Federn nachgegeben werden muf3.

Claims (1)

1. 2 a t e n t a n s p r u c h Verstellbarer Ausbohrkopf mit mindestens zwei Bohrstählen, die symmetrisch und längsverschiebbar in einem Winkel unter 90a zur Rotationsachse des Bohrkopfes angeordnet sind und mit Gleitschuhen an schrägen Gleitflächen einer axial verschiebbaren Spindel anliegen; sowie mit einer automatischen Vorschubeinrichtung, die über einen Schneckentrieb einen axialen Spindelvorschub bewirkt, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Gleitflächen (10) für die Gleitschuhe (9) der Bohrstähle (4) an einem Mehrkant (11) angeordnet sind, der mit einer Vorschubspindel (13) fest verbunden ist.