DE1552235A1

DE1552235A1 - Vorrichtung zum Drehen von Ringnuten in einer tiefen Bohrung

Info

Publication number: DE1552235A1
Application number: DE19661552235
Authority: DE
Inventors: Martial Berruyer; Pierre Menissier
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1965-08-16
Filing date: 1966-08-16
Publication date: 1970-07-23
Also published as: GB1111032A; CH455451A; LU51743A1; BE684850A; US3389620A; ES330239A1; FR1453986A; NL6611254A

Description

5480-6b/A/Dr.ν.B/Re/E
H 7770/0.O4855-Cas 101
Französ» Pat.Anm.28.433

vom 16. Aug. 1965

Commissariat a I¹ Energie Atornique 29,33 Rue de la Federation, Paris 15, Frankreich

Vorrichtung zum Drehen von Ringnuten in einer tiefen

Bohrung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Drehen von Ringnuten in tiefen Bohrungen.

Zum Einstechen von Nuten in die Wand einer tiefen Bohrung, insbesondere die Innenwand eines rohrförmigen Bauteils, ist es bekannt, einen abgewinkelten oder am freien Ende eines Werkzeugträgers eingespannten Drehstahl zu benutzen, der in das Innere der Bohrung eingeführt wird und in die Wand der Bohrung eine Nut schneidet, wenn das rohrförmige Bauteil,, das in einem Dorn oder Futter einer Drehbank oder eines Automaten montiert ist, gedreht wird.

Mit den bekannten Werkzeugen ist es jedoch schwierig, unabhängig von den Toleranzen der Bohrung Nuten mit engen Tiefentoleranzen herzustellen,

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Der Erfindung liogi; dauer die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeit z". vermeiden.

Dias v.^rird bei einer Yorrichtunr :··_Μ·_Λ Einstechen odor Drehen /ολ iUngnutexi in einer ti^fan .johrung eines um die Achse der 2ohrung in Iradrei.ung versetzten Warlest ückes, mit einem in die Bohrung eiriführcarer-, !"iiglicnen Werkzeugträger, der ar_u einen I„nde ε:, üIr.sei Svp^-.vr:; oder .tevolverkopf einer Dre::';ank, eines Autcr^.ter: oicr -'«.-,i. befestigt ist und an dessen anderen:, freien Er.de eir_A Drehs ta hi eingespannt ist/ re:.ili3 der¹ iSrfindur.^ :laäu j.i err-äieht, claii dor elastisch "oiegsarr.e V.'erkze-ajrtrrirer an freieri -.üue einer. fasten Kopf mir einor.i Abst LIt ze lernest j das sic:- ar. die Viand der Bohrung anleger: kann und vcr der?, der DreLstanl so eingespannt ist, daß er um eine der Tiefe der ein::i:st3chenden Nut entsprechende Strecke über das Abstützelen^ario hinausvagt, sowie einen beweglichen Träger auf »/eist, der zwei Acstützelernente, die in gleicherr. V/Inkelabstand vs.:. ersten Abstützelement angeordnet sind, trägt und durch einen Mitnehmer parallel au einer ^uerebene verschiebbar ist, die senkrecht auf der Achse des Trägers steat und durch die Mitte des ersten Abstützelementes geht.

Der Körper des Werkzeugträgers, der a.£. In einem Revolverkopf einer Werkzeugmaschine sta^rr gshalten wird, zentriert sich also an seinen· freien Ende in der zu bearbeitenden Bohrung durch drei A.stut^ele^erite, die je nach dem Durchmesser der Bohrung aus festen Gleitschuhen

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oder auch aus Rollen bestehen können.

Um Abinessungsveränderungen der Bohrung Rechnung LU tragen, sind zv.ei Abstützelemente auf einem beweg- :ichen Träger Defesti^t, der von einer mechanischen, pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Vorrichtung angetrieben v;ird. Dieser Träger verschiebt sich parallel zu der diametralen Ebene des Körpers, die durch aen Mittelpunkt des dritten Stützelementes verläuft, bis diese Stützelewente mit einer gewissen Kraft an der Wand der Bohrung anliegen. Unter der Einwirkung dieser Kraft biegt sich der Werkzeugträger bis das dritte Abstützelernent seinerseits die Waiid der Bohrung berührt.

Der Drehstahl ist ebenfalls am Kopf des Werkzeugträgers direkt vor dem festen Stützelement so befestigt, daß seine Schneide über letzteres urr.. el.ie Strecke hinausragt, die gleich der der Tiefe ier herzustellenden Hut is-.. Während der '£iegecev.'egung des Werkzeugkörrers dringt die Schneide demgemäß in das Werkzeugstück ein, bis di3 drei S tut;.τ elemente π it der Bohrung in Berührung stehen.

Die Erfindung v.-ird anhand von Ausführungsbeispieler. In Ver-t indun/- v.Lz der. Zeichnungen näher erläutert, •3s zeigen:

Fig. i ein Prinzipschema einer Verrichtung

Fig. 2 eine schematische Stirnansicht einer ersten Ausführungshorn der Erfindung,

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Fig. 3 eine Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 2,

Pig. 4 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 2,

Fig. 5 eine schematische Stirnansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine im Schnitt gezeigte Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 5,

Fig. 7 eine Ansicht des anderen Endes der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform, und

Fig-. 8 eine schematische Stirnansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Die Vorrichtung zur Herstellung von Nuten in tiefen Bohrungen, wie sie schematisch in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, besteht aus einem seitlich biegsamen Träger 1, der an einem seiner Enden mit einem Hauptträger oder Support 2 fest verbunden ist, der in einem nichtdargestellten Revolverkopf einer Werkzeugmaschine befestigt werden kann. An seinem anddren Ende nimmt der biegsame Träger 1 einen festen Werkzeugkopf 3 (Fig. 2) auf, auf dem in bekannter Art und Weise ein Drehstahl 4 und ein Stützorgan angeordnet ist, das aus e iner Rolle 5 besteht, die drehbar auf dem Werkzeugkopf J5 montiert ist.

Auf dem Werkzeugkopf 3 ist ein beweglicher Träger 6 durch Führungsstangen 7, die in Bohrungen 8 im Werkzeugkopf aufgenommen werden, parallel zur Diametralebene

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des Trägers 1, die durch den Mittelpunkt des von der Rolle 5 gebildeten Abstützorganges verlauft_f verschiebbar gelagert. Der bewegliche Träger 6 trägt zwei Stützorgane, die aus zwei Rollen 9 und 10 bestehen und in gleichem W-inkelabstand von der Rolle 5 angeordnet sind.

Im beweglichen Träger β ist eine Ausnehmung vorgesehen, in der das Ende eines Exzenterfingers 12 läuft, der auf einem Ende einer Antriebstange IJ befestigt ist, die drehbar in dem Werkzeugkopf 3 und einem Lager 14 montiert ist, das am Support 2 befestigt ist (Pig. 2_S j5 und 4). An aem dem Pinger 12 abgewandten Ende weist die Stange 13 einen Seehskant 15 auf, durch den die Stange mittels einer beliebigen bekannten mechanischen, pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antriebsvorrichtung gedreht, werden kann und dabei den Pinger 12 in der Ausnehmung 11 verschiebt, der den durch die Stangen 7 geführten beweglichen Träger 6 verschiebt.

Bei der Ausführungsform der Pig. ^ und 4 besteht der biegsame Träger 1 aus zwei Unförmigen Profilteilen 16, 17, die mit einem ihrer Seitenteile am Support 2 angeschweißt sind und durch geschweißte Knotenbleche 18 gehalten werden. Der Support 2 weist Schrauben 19 und Führungszapfen 20 zu seiner Befestigung auf einem Revolverkopf eines Werkzeugschlittens auf. Drehstahl 4 ist auf dem Werkzeugkopf J zwischen Platten 21 und 22 eingeklemmt.

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Zum Einstechen einer kreisförmigen Nut in die Wand einer Bohrung 23 eines umlaufenden rohrförmigen Bauteils 25, wird der Träger 1 in das Innere der Bohrung eingeführt und der bewegliche Träger 6 wird mit Hilfe des üx-. zenterflngers 12 und der Ausnehmung 11 quer zum Träger verschoben, bis sich die Rollen 9, 10 an der Wand der Bohrung 23 mit einer gewissen Kraft abstützen.

Unter der Einwirkung dieser Kraft verbiegt sich des Träger 1 wie in Fig. 1, 2 gestrichelt dargestellt ist, bis die Rolle 5 ebenfalls an der Wand der Bohrung 23 anliegt.

Da der mit dem Werkzeugkopf 3 und dem Träger 1 fest verbundene Drehstahl 4 direkt vor der Rolle 5 so angeordnet 1st, daß seine Schneide 24 über die Rolle um eine Strecke A hinausragt, die gleich der Tiefe der herzustellenden Nut ist, bewirkt die 3iegung des Trägers 1 daß.die Schneide 24 in das umlaufende rohrförrnige Bauteil 25 eindringt, bis sich die drei Rollen 5, 9, 10 an der Wand der Bohrung 23 abstützen. So wird in dem rohrförmigen Bauteil 25 eine kreisförmige Nut mit der Tiefe A hergestellt.

Bei einer anderen in Fig. 5, 6 und 7 dargestellten Ausfuhrungsform der Erfindung, ist der Körper eines zylindrischen Werkzeugträgers 26, der sich so verbiegen kann wie der Träger 1, an einem Ende im Revolverkopf einer Werkzeugmaschine*oefestigt. Das andere Ende des Trägers 1 trägt ein Abstützorgan, das aus einem festen Gleit-

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schuh 27 besteht, der in Berührung mit der Wand einer Bohrung 28 gebracht werden kann, und einen beweglichen Träger 29, der mit zwei Abstützorganen versehen ist, die aus Gxeitschuhen 30 und 3I bestehen und in gleichem Winkelabstand vom festen Gleitschuh 27 angeordnet sind. Der bewegliche Träger 29, der sich längs eines Durchmessers verschieben kann, der durch den Kittelpunkt des festen Gleitschuhs 27 verläuft, wird durch einen Exzenterfinger 32 bewegt, der in einer Öffnung 33 des beweglichen Trägers 29 läuft und an einem Ende einer Antriebstange 3^ befestigt ist, die im Körper 1 drehbar· gelagert ist. Am anderen Ende der Antrieostange 3^ ist mittels einer Schraube yj ein Hebel 33 befestigt, an dem ein um eine Achse 37 drehbarer Heool 36 gelagert ist, an dem eine Fedc-r 39 angreift, die am einen Ende auf einen Gleitc-rift 33^a.» einwirkt, der in Löcher 4C ■iiiv'i'eifcn kann, die irr: V.'c:i\:::eugtr!?Lger 2.· vorgesehen ^ind, und eine Rasukurplaiig !,lideü, die es ^ec-jattet, dlo S'can^ 34 nooa ;2etätigun_c äos ·;·-. ·--!.; 3: unter 5f.a-.nung zu 1-n ..^:..

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IJuten entsprechenden Abstand vom festen Gleitschuh 27 hat.

Die in "den Figuren 5 bis J dargestellte

Torrichtung arbeitet wie die vorhergehende Ausführungsform, d.h., daß sich der dritte Gleitschuh 27 unter dem Druclc der beiden beweglichen Gleitschuhe ^0, ^l ständig an die zu bearbeitende Wand der Bohrung 28 anlegt. Der auf der Platte 4j5 montierte Drehstahl 41 wird durch Drehen des Betätigungshandrades 45 progressiv in die Viand der Bohrung eingeführt.

Bei einer dritnen Ausführungsform der Erfindang, die ir/ Fig. 8 dargestellt ist, ist der Drehstahl 41 durch eine Druckplatte auf einer beweglichen Platte 48 befestigt, die sich radial verschieben kann und dabei durch Stifte 'I9, die auf dem Werkzeugträger 26 befestigt sind und in Langlöcher ^O in der beweglichen Platte 48 eingreifen, geführt wird. Die bewegliche Platte 48 ist ebenfalls mit einem Langloch jl versehen, in das ein bezüglich der Achse der ihn tragenden Welle 44 exzentrischer Finger eingreift. Die Welle 44 trägt am anderen Ende ein Betätigungshandrad H^, v/ie in Fig. 6 dargestellt ist.

Bei jeder vollständigen Umdrehung des Handrades 43 führt die den Drehstahl 41 tragende Platte 48 eine Hin- und Herbewegung aus, deren Hue konstant und gleich dem doppelten der Kntfernung zwischen den Achsen der Welle 44 und des exzentrischen Fingers 52 ist.

. Wenn der Drehstahl 4l so an der Platte 48 befestigt ist, daß die Schneide 47 sei maximalem Vorschub

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der Platte über den festen Gleitschuh um eine Strecke herausragt, die gleich der Tiefe der einzustechenden Nut ist, dann läßt sich diese leicht während einer Umdrehung des Handrades herstellen.

Die Zentriervorrichtung mit den Gleitschuhen arbeitet in der gleichen Weise wie die vorher beschriebenen Aisführungsformen.

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Claims

Patentansprüche

\1. Vorrichtung zum Drehen von Ringnuten in einer tiefen Bohrung eines in Umlauf versetzten Werkstückes mit einem in die Bohrung einführbaren, länglichen Werkzeugträger, der am einen Ende an einem Support oder Revolverkopf

an einer Werkzeugmaschine befestigt ist und/dessen anderem freien Ende ein Drehstahl eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der biegsame Werkzeugträger (l) am freien Ende einen festen Kopf (3) mit einem Abstützelement (5), das sich an die Wand (2^) der Bohrung anlegen kann und vor dem der Drehstahl (4) so eingespannt ist, daß er um eine der Tiefe der einzustechenden Nut entsprechende Strecke über das Abstützelement hinausragt, und einen beweglichen Träger (6) aufweist, der zwei Abstützelemente (9, 10), die in gleichem Winkelabstand vom ersten Abstützelement angeordnet sind, trägt und durch einen Mitnehmer (12) parallel zu einer Querebene, verschiebbar ist, die senkrecht auf der Achse des Trägers (l) steht und durch die Mitte des ersten Stützorganes geht.

2, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente aus Rollen (3, 9, 10) bestehen, die drehbar auf dem festen Kopf (3) und dem beweglichen Träger (6) montiert sind.

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3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstützelemente aus Gleitstücken (27, 30, 31) bestehen, die auf dem festen Kopf (3) und dem beweglichen Träger (6) montiert sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Träger (6) am Kopf(3)durch Stangen (7)* die in entsprechende Bohrungen (8) des Kopfes (3) eingreifen, geführt

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1

bis h, dadurch gekennzeichnet, daß

der Mitnehmer einen Exzenter (12) enthalt, der mit einer Ausnehmung (11) im beweglichen Trligei- C zusammenarbeitet, und daß der Exzenter (12) mit einer. Ende einer Antriebsstange 13 fest verbunden ist, J ie drehbar im Körper des Vierkzeugträgers (l) montiert und am anderen Ende mit einer i:etätigung£ vorrichtung ge,-.-ippelt ist.

-. . Vorrichtung nach Anspruch 5* d a d u r c . gekennzeichnet, da.? die Antriebstange 3': an ihrem der. iSxzcnrer abgewandten. Ende mit einem Kurbelantriebs-' hebel (3:^;.) versehen ist, der eine Rastvorrichtung aufweist.

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7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch · gekennzeichnet, daß der Drehstahl (4l) auf einer Platte (4^) montiert ist, die drehbar im festen Träger angeordnet ist, und daß diese Platte am einen Ende einer umlaufenden Welle (44) montiert ist, die im Körper des Werkzeugträgers angeordnet ist, und am anderen Ende mit einem Betätigungshandrad (45) versehen ist (Fig. 6).

8. Vorrichtung·nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehstahl (4l) auf einer Gleitplatte (48) befestigt ist, die längs eines Durchmessers geführt ist, der durch den Mittelpunkt des festen Abstützorganes (46) verläuft, daß die Platte (48) eine Ausnehmung 51 aufweist, in die das Ende eines Exzenters (52) eingreift, der fest mit einer Umlaufwelle (44) verbunden ist, die im Körper des Werkzeugträgers angeordnet ist und an ihrem anderen Ende ein Betätigungshandrad (45) aufweist (Fig. 8).

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