DE1552391C3 - Device for producing profile bores - Google Patents

Device for producing profile bores

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DE1552391C3 DE1552391A DE1552391A DE1552391C3 DE 1552391 C3 DE1552391 C3 DE 1552391C3 DE 1552391 A DE1552391 A DE 1552391A DE 1552391 A DE1552391 A DE 1552391A DE 1552391 C3 DE1552391 C3 DE 1552391C3
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Profilbohrungen mit polygonal geformtem Querschnitt, mit einem Gehäuse, das an Arbeitsmaschinen mit einem Dreh- und Vorschubantrieb befestigbar ist und in dem eine Werkzeugträgerwelle drehbar gelagert ist.The invention relates to a device for producing profile bores with a polygonal shape Cross-section, with a housing that can be attached to working machines with a rotary and feed drive and in which a tool carrier shaft is rotatably mounted.

Vorrichtungen dieser Art sind bekannt (deutsche Patentschriften 940 799 und 686 819). Bei einer diesen bekannten Vorrichtungen ist ein Gehäuse in einer Hohlspindel einer Drehbank befestigbar und wird durch diese angetrieben. Im Inneren des Gehäuses ist eine Werkzeugträgerwelle exzentrisch gelagert, die durch einen zusätzlichen eigenen Antrieb ebenfalls angetrieben wird. Die Eigendrehbewegung der Werkzeugträgerwelle wird über Wechselräder vom Spindelstock der Drehbank her erzeugt. In einer anderen bekannten Ausführungsform einer derartigen Vorrichtung ist ein entsprechendes Wechselräderpaar im Gehäuse selbst angeordnet.Devices of this type are known (German patents 940 799 and 686 819). With one of these known devices, a housing can be fastened in a hollow spindle of a lathe and is driven by this. A tool carrier shaft is eccentrically mounted inside the housing, which is also driven by its own additional drive. The rotation of the The tool carrier shaft is generated from the headstock of the lathe using change gears. In another known embodiment of such a device is a corresponding pair of change gears arranged in the housing itself.

Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird die kinematische Erkenntnis ausgenützt, daß bestimmte Sonderformen von Kreiszykloiden sehr gute Näherungen des Umrißverlaufes von Polygonen mit abgerundeten Ecken ergeben. Dabei wird der Eigendrehung der Werkzeugträgerwelle um ihre Achse eine entgegengesetzt gerichtete Umlaufbewegung um die Drehachse des Gehäuses überlagert. Es versteht sich, daß aus diesem Grund die Auswahl der Querschnittsformen, die mittels dieser Vorrichtungen erzeugbar sind, beschränkt ist. Darüber hinaus sindIn these known devices, the kinematic knowledge is used that certain Special forms of circular cycloids very good approximations of the outline of polygons with rounded corners. Thereby the self-rotation the tool carrier shaft an oppositely directed orbital movement around its axis Rotation axis of the housing superimposed. It goes without saying that for this reason the selection of the cross-sectional shapes, which can be generated by means of these devices is limited. In addition, are

ίο diese bekannten Vorrichtungen in ihrer Konstruktion aufwendig und anfällig, weil auf relativ engem Raum Verzahnungen und ein entsprechender Antrieb zur Erzeugung der Eigendrehbewegung der Werkzeugträgerwelle vorgesehen werden müssen.ίο these known devices in their construction complex and prone, because gears and a corresponding drive for the relatively small space Generation of the self-rotating movement of the tool carrier shaft must be provided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorstehend geschilderten Art vorzuschlagen, die trotz eines erheblich geringeren konstruktiven Aufwandes und einfacheren Aufbaues die Möglichkeit gibt, praktisch beliebige Querschnittsformen von Profilbohrungen zu verwirklichen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Werkzeugträgerwelle in an sich bekannter Weise mit der Drehachse des Drehantriebes einen spitzen Arbeitswinkel einschließt und daß das an der Werk-The invention is based on the object of proposing a device of the type described above, which despite a significantly lower structural effort and simpler structure the There is the possibility of realizing practically any cross-sectional shape of profile bores. According to the invention this object is achieved in that the tool carrier shaft in a known manner with the axis of rotation of the rotary drive encloses an acute working angle and that the

as zeugträgenvelle befestigte Werkzeug eine dem herzustellenden Profil entsprechende Querschnittsform aufweist und mit einem allseitigen Freiwinkel versehen ist, der gleich dem Arbeitswinkel ist.he tool carrier shaft attached a tool to the one to be manufactured Profile has a corresponding cross-sectional shape and provided with a clearance angle on all sides which is equal to the working angle.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterscheidet sich grundsätzlich von derjenigen der vorstehend geschilderten bekannten Vorrichtungen. Denn hier wird das herzustellende Bohrungsprofil durch ein Werkzeug geschnitten, dessen Querschnittsforih der Form des zu erzielenden Bohrungsquerschnittes genau entspricht. Infolge des spitzen Arbeitswinkels, den die Werkzeugträgerwelle und somit auch das Werkzeug mit der Drehachse des Drehantriebes sowie mit der Achse der herzustellenden Bohrung einschließen, vollführt das Werkzeug bei Rotation des Gehäuses mit seiner Achse eine Drehbewegung längs eines Kegelmantels. Dabei führen die Stirnkanten des Werkzeuges eine schwingende Schneidbewegung aus, so daß bei axialem Vorschub das Werkzeug seine Querschnittsform genau in eine zuvor hergestellte kreisrunde Bohrung einarbeitet.The mode of operation of the device according to the invention differs fundamentally from that of the known devices described above. Because this is where the bore profile to be produced is cut by a tool whose cross-sectional shape corresponds to the shape of the bore cross-section to be achieved corresponds exactly. As a result of the acute working angle that the tool carrier shaft and thus also the tool with the axis of rotation of the rotary drive and with the axis of the one to be produced Include hole, the tool performs a rotation of the housing with its axis Rotational movement along a cone shell. The front edges of the tool cause a swinging movement Cutting movement from, so that the tool its cross-sectional shape with axial advance worked exactly into a previously made circular hole.

Die Querschnittsform der herzustellenden Bohrung hängt lediglich von der Querschnittsform des Werkzeuges ab, die wiederum praktisch frei wählbar ist. Es läßt sich somit eine Vielzahl beliebiger polygonaler oder auch ovaler Querschnittsformen erzeugen. Weiterhin ist der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehr einfach, weil kein zusätzlicher Drehantrieb für das Werkzeug erforderlich ist. Die Vorrichtung kann deshalb zweckmäßigerweise mittels eines Konus oder eines Schaftes einfach an einer Drehbank oder an einer Bohrmaschine od. dgl. wie ein gewöhnliches Werkzeug befestigt werden.The cross-sectional shape of the hole to be produced only depends on the cross-sectional shape of the Tool, which in turn is practically freely selectable. A large number of arbitrary polygonal or create oval cross-sectional shapes. Furthermore, the structure of the invention The device is very simple because no additional rotary drive is required for the tool. the Device can therefore expediently simply by means of a cone or a shaft on a Lathe or a drill or the like. Can be attached to an ordinary tool.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Befestigungskonus oder -schaft mit dem Gehäuse mittels einer Schiebeverbindung zur Querverschiebung beider Teile gegeneinander verbunden ist, die in der gewünschten Arbeitsstellung mittels Feststellschrauben feststellbar ist. Diese Querverschiebung kann mittels einer Gleitführung oder mittels eines Exzenters erfolgen. Auf' diese Weise kann das Werkzeug auf Bohrungen verschiedener Weite eingestellt werden.In a further advantageous embodiment it is provided that the fastening cone or shaft with the housing by means of a sliding connection for lateral displacement of both parts against each other is connected, which can be locked in the desired working position by means of locking screws. This Transverse displacement can take place by means of a sliding guide or by means of an eccentric. To this The tool can be adjusted to drill holes of various widths.

3 43 4

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfin- das Werkstück 11 an der Drehspindel befestigt, wandung ergeben sich aus den Unteransprüchen. rend der Konus am Reitstock eingesetzt wird, umFurther useful embodiments of the invention, the workpiece 11 is attached to the rotating spindle, wall result from the subclaims. rend the cone on the tailstock is used to

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Arbeitsvorschub zu bewerkstelligen,Further advantages of the invention result from the work feed to accomplish,

der Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele an Das Werkstück 11 ist vorher mit einer kreisrundenthe description of some embodiments of the workpiece 11 is previously with a circular

Hand der Zeichnung. 5 Bohrung versehen, deren Durchmesser dem in dasHand drawing. 5 holes, the diameter of which corresponds to that in the

F i g. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung Profil 12, 13 der auszuführenden Bohrung einge-F i g. 1 shows a device according to the invention profile 12, 13 of the drilling to be carried out introduced-

zur Herstellung von Profilbohrungen stets gleicher schriebenen Kreis entspricht. Das Werkzeuge arbei-always corresponds to the same written circle for the production of profile bores. The tools work

Weite, teilweise axial geschnitten; tet sodann in der kreisrunden Bohrung und stellt da-Width, partially cut axially; is then placed in the circular hole and

F i g. 2 ist ein Querschnitt durch das Arbeitswerk- bei nach und nach das gewünschte Profil her, wobeiF i g. Fig. 2 is a cross-section through the work unit - gradually producing the desired profile, with

zeug nach der Linie H-II in F i g. 1; io die Reitstockspitze vorgeschoben wird.according to the line H-II in F i g. 1; io the tailstock tip is advanced.

Fig. 3 zeigt perspektivisch ein mit der erfindungs- Statt dessen kann das Werkstück 11 auch auf denFig. 3 shows in perspective a with the invention. Instead, the workpiece 11 can also on the

gemäßen Vorrichtung bearbeitetes Werkstück; Arbeitstisch und die erfindungsgemäße Vorrichtungworkpiece machined according to the device; Work table and the device according to the invention

Fig.4 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in die Spindel einer Säulenbohrmaschine eingespannt4 shows a device according to the invention clamped in the spindle of a column drilling machine

mit Gleitführung zur Herstellung von Profilbohrun- werden, wobei die Bohrspindel das Gehäuse 1 derbe with sliding guide for the production of Profilbohrun-, the drilling spindle the housing 1 of the

gen unterschiedlicher Weite; 15 Vorrichtung gleichzeitig dreht und vorschiebt.different widths; 15 Device rotates and advances simultaneously.

F i g. 5 ist ein Schnitt nach der Linie V-V in Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen nach denF i g. 5 is a section along the line V-V in the devices according to the invention according to FIGS

Fig.4; Fig.4 oder 6 können auf Profilbohrungen unter-Fig. 4; Fig. 4 or 6 can be placed on profile holes

F i g. 6 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung schiedlicher Weite eingestellt werden. Bei der Aus-F i g. 6 shows a device according to the invention of different widths can be set. At the exit

mit Exzenter zur Einstellung auf verschiedene Boh- führung gemäß Fig.4 ist das Gehäuse 1 hierzu mit-with an eccentric for setting to different drill guides according to Fig. 4, the housing 1 is for this purpose

rungsweiten. 20 tels einer Schwalbenschwanz-Führung 14, 15 an demwidths. 20 means of a dovetail guide 14, 15 on the

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Ge- Konus 3 querverschieblich befestigt. In einer Aus-The device according to the invention has a Ge cone 3 fastened in a transversely displaceable manner. In an ex

häuse 1 auf, das unten in einen Flansch 2 und oben nehmung 16 des Konus 3 sitzt mit Spiel ein Stift 17,housing 1 on the bottom in a flange 2 and above recess 16 of the cone 3 sits with play a pin 17,

in einen Konus 3 endet. Der Flansch 2 ist mittels der unten an dem Gehäuse 1 befestigt ist und durchends in a cone 3. The flange 2 is fastened by means of the bottom of the housing 1 and through

Schrauben 4 an dem Gehäuse 1 befestigt. Der Ko- den rechtwinklig eine Schraube 18 hindurchge-Screws 4 attached to the housing 1. A screw 18 is passed through the code at right angles.

nus 3, mit welchem die Vorrichtung in eine beliebige 25 schraubt werden kann, die mittels ihres Kopfes 19nut 3, with which the device can be screwed into any 25, which by means of its head 19

Dreh- oder Bohrspindel einspannbar ist, ist bei dem von der Außenseite der Vorrichtung aus bedienbarThe turning or drilling spindle can be clamped, can be operated from the outside of the device

Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 einstückig mit ist. Beim Drehen der Schraube 18 wird das Ge-Embodiment according to FIG. 1 is integral with. When turning the screw 18 the gear

dem Gehäuse 1 ausgebildet. häuse 1 gegenüber dem Konus 3 in der einen oderthe housing 1 is formed. housing 1 opposite the cone 3 in one or the other

Innerhalb des Gehäuses 1 und des Flansches 2 ist der anderen Richtung verschoben. Hierzu ist die die Werkzeugträgerwelle 6 mittels Kugel-Druck- 30 Schraube 18 mit einem verbreiterten Halsring 20 verlager 5 drehbar aber nicht längsverschieblich an- sehen, der gegen den Konus anstößt,
geordnet. Die Werkzeugträgerwelle ist gegenüber Gewindestifte 21, die in der Längsrichtung der dem Gehäuse um den Arbeitswinkel 7 geneigt. Vorrichtung vorgesehen sind und innerhalb von Nu-
Within the housing 1 and the flange 2 the other direction is shifted. For this purpose, the tool carrier shaft 6 can be seen to be rotatable but not longitudinally displaceable by means of ball pressure 30 screw 18 with a widened neck ring 20, which pushes against the cone,
orderly. The tool carrier shaft is opposite threaded pins 21, which are inclined in the longitudinal direction of the housing by the working angle 7. Device are provided and within seconds

Am unteren Ende der Welle 6 ist das Werkzeug 8 ten 22 verschieblich sind, ermöglichen ein Festklem-At the lower end of the shaft 6 is the tool 8 th 22 are slidable, allow a clamping

mit Schrauben 9 befestigt, wodurch ein schneller 35 men der Vorrichtung in der gewünschten Arbeitsstel-fastened with screws 9, whereby a faster 35 men of the device in the desired job

Austausch von Werkzeugen mit unterschiedlichem lung.Exchange of tools with different mentions.

Profil möglich ist. Das Werkzeug 8 weist einen Frei- Bei der Ausbildung nach F i g. 6 nimmt das Geschnittwinkel 10 auf, der gleich seinem Arbeitswin- häuse 1 in einer exzentrischen Ausnehmung 24 das kel 7 ist. zylindrische Ende 23 des Konus 3 auf. Hiermit kannProfile is possible. The tool 8 has a free In the training according to FIG. 6 takes the cutting angle 10, which like its working winch 1 in an eccentric recess 24 the kel 7 is. cylindrical end 23 of the cone 3. Herewith can

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird wie ein 40 durch Verdrehen beider Teile 1,3 gegeneinander die normales Werkzeug an einer Werkzeugmaschine be- Vorrichtung auf verschiedene Bohrungsweiten eingefestigt, wobei der Vorschub entweder am Werkzeug stellt werden. Durch Überschrauben der Gewindeoder am Werkstück erfolgt. Wird die Vorrichtung kappe 25 über das Gewinde 26 des Gehäuses 1 wird zusammen mit einer Drehbank verwendet, so wird die jeweils eingestellte Lage fixiert.The device according to the invention is like a 40 by rotating both parts 1,3 against each other normal tool on a machine tool loading device attached to different hole widths, whereby the feed can either be set on the tool. By screwing over the thread or takes place on the workpiece. If the device is cap 25 over the thread 26 of the housing 1 is used together with a lathe, the position set is fixed in each case.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zur Herstellung von Profilbohrungen mit polygonal geformtem Querschnitt, mit einem Gehäuse, das an Arbeitsmaschinen mit einem Dreh- und Vorschubantrieb befestigbar ist und in dem eine Werkzeugträgerwelle drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugträgerwelle (6) in an sich bekannter Weise mit der Drehachse des Drehantriebes einen spitzen Arbeitswinkel (7) einschließt und daß das an der Werkzeugträgerwelle (6) befestigte Werkzeug (8) eine dem herzustellenden Profil (12, 13) entsprechende Querschnittsform aufweist und mit einem allseitigen Freiwinkel (10) versehen ist, der gleich dem Arbeitswinkel (7) ist.1. Device for producing profile bores with a polygonal shaped cross-section, with a housing that can be attached to machines with a rotary and feed drive and in which a tool carrier shaft is rotatably mounted, characterized in that that the tool carrier shaft (6) in a known manner with the axis of rotation of the rotary drive includes an acute working angle (7) and that attached to the tool carrier shaft (6) Tool (8) has a cross-sectional shape corresponding to the profile (12, 13) to be produced and is provided with an all-round clearance angle (10) which is equal to the working angle (7) is. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) zur Anbringung an einer Arbeitsmaschine in bekannter Weise in einen Konus oder Schaft (3) ausläuft.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the housing (1) for attachment on a working machine in a known manner in a cone or shaft (3) runs out. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus' (3) mit dem Gehäuse (1) mittels einer Schiebeverbindung zur Querverschiebung beider Teile (1,3) gegeneinander verbunden ist, die in der gewünschten Arbeitsstellung mittels Feststellschrauben (21) feststellbar ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the cone '(3) with the housing (1) by means of a sliding connection for transverse displacement of the two parts (1,3) against each other is connected, which is in the desired working position by means of locking screws (21) is detectable. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) gegenüber dem Konus (3) mittels einer Schwalbenschwanzführung (14,15) querverschieblich ist.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the housing (1) opposite the cone (3) is transversely displaceable by means of a dovetail guide (14,15). 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus (3) in eine exzentrische, kreisförmige Ausnehmung (4) des Gehäuses (1) eingreift.5. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the cone (3) in an eccentric, circular recess (4) of the Housing (1) engages. 6. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus (3) in seiner jeweiligen Stellung gegenüber dem Gehäuse (1) mittels einer auf ein Gewinde (26) des Gehäuses (1) aufschraubbaren Gewindekappe (25) feststellbar ist.6. Device according to claim, characterized in that that the cone (3) in its respective position relative to the housing (1) means a threaded cap (25) which can be screwed onto a thread (26) of the housing (1) can be fixed.
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