DE2227065C3 - Vorrichtung zum Entgraten oder Ansenken der Kanten von Durchgangsbohrungen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum beidseitigen Entgraten oder Ansenken der Kanten von Durchgangsbohrungen in einem Arbeitsgang, mit an beiden Bohrungsenden fluchtend zueinander angeordneten drehantreibbaren Senkwerkzeugen, von denen das eine über eine Werkzeugaufnahme an der Spindel einer Bohrmaschine od. dgl. befestigt ist und das andere in einem Gehäuse drehbar gehalten und mittels eines die Bohrung durchgreifenden Mitnehmers mit dem an der Spindel befestigten Senkwerkzeug koppelbar ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DT-Gbm 17 40 252) ist das obere Senkwerkzeug mit einem axial vorspringenden Mitnehmeistift versehen, der im Werkzeughalter festgeschraubt ist und ein mehrkantiges Querschnittsprofil aufweist Das untere Senkwerkzeug ist drehbar und axial verschiebbar in einem feststehenden Gehäuse gelagert und wird durch den in eine entsprechende zentrische öffnung eintauchenden Mitnehmerstift angetrieben, uieser Mitnehmerstift druckt beim weiteren Absenken des oberen Werkzeuges auf einen axial verschiebbar in der zentrischen Öffnung des unteren Werkzeuges gelagerten Druckstift und bewirkt dabei die Verstellung einer Wippe·, die das untere Schneidwerkzeug dadurch nach oben verschiebt

Diese Vorrichtung kann nur dort verwendet werden, wo bereits Bohrungen vorhanden sind. Es können mit einer Einstellung der Hubhöhe, die mittels einer Einstellmutter geschieht, jeweils nur Bohrungen gleichen Durchmessers und gleicher Länge bearbeitet werden. Für verschieden dicke Werkstücke bzw. verschieden lange Bohrungen müssen auch verschieden lange MH-nenmerstifte verwendet werden. Die Einstellung der jeweiligen Senktiefe hängt nicht nur von der Stellung der Einstellmutter, sondern auch von der jeweiligen Länge des Mitnehmerstiftes ab und ist deshalb schwierig. Schon bei geringen Längen- oder Durchmesserunterschieden der zu senkenden Bohrungen ist nicht nur eine andere Einstellung der Einstellmutter, sondern auch eine andere Länge des Mitnehmerstiftes erforderlich. Um ein allzu rasches Abnutzen der Mitnehmerkanten des Mitnehmerstiftes zu verhindern, ist es erforderlich, den Mitnehmerstift des oberen Werkzeuges mit der entsprechenden Mitnehmerbohrung des unteren Werkzeuges im Stillstand der Werkzeuge in und außer Eingriff zu bringen. Dies aber bedeutet einen erheblichen Zeitverlust.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der es möglich ist, Bohrungen verschiedener Länge, d. h. Bohrungen in verschieden dicken Werkzeugen, mit ein- und derselben Einstellung der Hublänge zu bearbeiten.

Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß das in dem Gehäuse gehaltene Senkwerkzeug am Kopf einer Spannzange befestigt ist, welche in dem in einer Befestigungshülse gegen die Kraft einer Feder begrenzt axial verschiebbar geführten Gehäuse drehbar gelagert ist, das einen darin drehbar und gegen Federdruck axial verschiebbar gelagerten, die Spannzange umschließenden und in an sich bekannter Weise hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Spannkonus enthält.

Dadurch besteht nicht nur die Möglichkeit, in einem Arbeitsgang eine noch nicht vorhandene Bohrung zu bohren und gleich anschließend deren obere und untere Kanten zu entgraten oder anzusenken, und zwar unabhängig von der jeweiligen Länge dieser Bohrung bzw. der Dicke des zu durchbohrenden Werkstückes, sondern es ist auch möglich, den die Bohrung erzeugenden Bohrer zugleich als Mitnehmer für das untere Senkwerkzeug zu verwenden und beide Bohrungskanten zeitlich getrennt voneinander zu bearbeiten, so daß auch die Einstellung der jeweiligen Eintauchtiefe der die Facetten erzeugenden Werkzeuge separat und somit wesentlich einfacher durchführbar ist. Darüber hinaus spielt es keine Rolle, wie tief der zugleich als Mitnehmer dienende Bohrer in die das untere Senkwerkzeug tragende Spannzange eintaucht.

Insgesamt ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein wesentlich rationelleres Arbeiten und eine einfachere Handhabung erzielt Dabei kann die Betätigung der Spannzange z. B. durch einen Fußsch.ilter ausgelöst werden, und die zum Schließen de: Spannzange notwendigen Kräfte können sowohl hydraulisch, pneumatisch als auch elektromagnetisch erzeugt werden. Da jedoch in den meisten Werkstätten Druckluft ohnehin zur Verfugung steht, wird der pneumatischen Betätigung der Spannzange der Vorzug zu geben sein.

Es ist zwar auch schon bekannt (US-PS 28 89 150 und 30 73 612), Spannzangen hydraulisch oder pneumatisch zu öffnen und zu schließen. Dabei ist jedoch eine axiale Beweglichkeit der Spannzange nicht gegeben. Außerdem sind diese Spannzangen auch nicht mit einem Schneidwerkzeug ausgerüstet.

Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Spannzange an ihrem Umfang wenigstens eine stirnseitg offene, als Werkzeughaltesitz ausgebildete Ausnehmung aufweist, in welcher das Senkwerkzeug mit der Spannzangenbohrung fluchtend und stirnseitig vorstehend lösbar befestigt ist. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Schneidwerkzeuge auf einfache Weise auswechseln und/oder zum Schleifen von der Spannzange abnehmen zu können. Die mit der Spannzangenbohrung fluchtende Anordnung des Schneidwerkzeuges ist zur Erzeugung einer gratfreien Facette notwendig.

Dadurch, daß der Spannkonus und der Kolben jeweils mit einem hohlzylindrischen offenen Schaft versehen sind, ist gewährleistet, daß die beim Bohren und/oder Facettieren entstehenden Spähne frei durch die gesamte Vorrichtung hindurchfallen können. Außerdem ist dadurch die innere Reinigung der Vorrichtung wesentlich erleichtert

Für die Montage und auch für die Fertigung der Einzelteile ist es von Vorteil, wenn der untere Teil des Gehäuses, der den Kolben und dessen Schaft aufnimmt, einen in der Befestigungshülse geführten hohlzylindrischen Ansatz aufweist, an dessen Ende ein Stütz- und Führungsring befestigt ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß sich zwischen dem Stütz- und Führungsring und einem Innenflansch der Befestigungshülse die als Druckfeder ausgebildete Feder befindet. Diese Druckfeder dient ais Rückholfeder für das axial beweglich in der Befestigungshülse geführte Gehäuse, und durch ihre Anordnung im Innern der Befestigungshülse ist sie nicht nur gegen äußere schädliche Einflüsse geschützt sondern auch so angeordnet, daß sie das Festspannen der Befestigungshülse in einer Haiteplatte des Werktisches od. dgl. nicht behindert oder erschwert.

Damit der die Spannzange abstützende Schulterring mittels Schraubgewinde in einer drehbar im Gehäuse gelagerten und den Spannkonus führenden Lagerhülse befestigt und leicht gelöst werden kann, ist zum Festhalten der Lagerhülse während des Ein- oder Ausschraubens des Stützringes in der Gehäusewandung eine Arretierschraube od. dgl. angeordnet.

An Hand der Zeichnung wird nun im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

F i g. 2 die einsatzgemäße Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf dem Werktisch einer Bohrmaschine.

Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung stellt ein in bevorzugter Weise pneumatisch betätigbares Spannzangenfutter dar, bei dem eine Spannzange 1 drehbar in einem Gehäuse 2 gelagert ist Das Gehäuse besteht aus zwei mittels eines Gewindes 5 zusammengeschraubten Teilen, nämlich dnem Gehäuseoberteil 3 und einem Gehäuseunterteil 4. Der Gehäuseunterteil 4 besitzt einen hohlzylindrischen Ansatz 6 geringeren Durchmessers, der in einer Befestigungshülse 7 gegen die Wirkung einer Druckfeder 8 axial beweglich geführt ist Das obere Ende der Druckfeder 8 stützt sich auf einem Innenflansch 9 der Befestigungshülse 7 ab, während ihr unteres Ende auf einem Stütz- und Führungsring 10 aufliegt, der mittels eines Gewindes 11 am unteren Ende des hohlzylindrischen Ansatzes 6 des Gehäuseunterteils 4 befestigt ist

Im Gehäuseunterteil 4 ist axial beweglich ein Kolben 12 mit einem hohlzylindrischen Schaft 13 gelagert In einer Radialnut 15 des Kolbens 12 sitzt eine Ringdichtung 14, die den Kolbenumfang der zylindrischen Innenwandung 16 des Gehäuseunterteils 4 abdichtet, und in einer Nut 17 des Gehäuseunterteils 4 ist eine weitere Ringdichtung 18 vorgesehen, die am Umfang des hohlzylindrischen Kolbenschaftes 13 anliegt Auf diese Weise wird zwischen dem Kolben 12 und dem Gehäuseunterteil 4 eine Druckmittelkammer 19 gebildet, in weiche ein Druckmittelkanal 20 mündet, welcher die Druckmittelkammer 19 mit dem Hohlraum 21 eines Schlauchanschlußstutzens 22 verbindet

Die in ihrem Mittelteil mit einem Außenkonus 23 versehene Spannzange 1 sitzt in einem hohlzylindrischen Spannkonus 24, der drehbar und axial verschiebbar in einer Lagerhülse 25 gelagert ist Der Spannkonus 24, der mit einer dem Außenkonus der Spannzange 1 entsprechenden konischen Innenfläche versehen und ansonsten zylindrisch ausgebildet ist, besitzt einen hohlzylindrischen Schaft 26 geringeren Durchmessers, auf welchem ein Axial-Kugellager 27 befestigt ist mittels dessen sich der Spannkonus 24 auf dem Kolben 12 abstützt. Zwischen der unteren Stirnfläche 28 der Spannzange 1 und einer Ringschulter 29 des Spannkonus 24 ist eine Druckfeder 30 angeordnet, die den Spannkonus 24 zusammen mit dem Kolben 12 im Sinne einer öffnung der Spannzange 1 nach unten drückt.

Die Spannzange 1 ist an ihrem oberen stirnseitigcii Ende mit einem Ringansatz 31 versehen, der sich an einem Schulterring 32 abstützt. Der Schulterring 32 ist mittels eines Gewindes 33 lösbar stirnseitig in die Lagerhülse 25 eingeschraubt und mit Steckbohrungen

34 versehen, in welche ein Drehwerkzeug eingreifen kann.

Die Spannzange 1 besitzt an ihrem oberen Ende zwei sich diametral gegenüberliegende Ausnehmungen

35 und 36, die als Haltesitz für zwei Schneidstahlhalter 37 und 38 dienen, an denen jeweils eine stirnseitig vorspringende schräge Schneide 39 bzw. 40 als Senkwerkzeug befestigt ist. Mittels Schrauben 41 und 42 sind die Schneidstahlhalter 37 bzw. 38 lösbar in den Ausnehmungen 35 bzw. 36 der Spannzange 1 befestigt

Die Lagerhülse 25 sitzt in einem mit Nadeln 43 und Kugeln 44 ausgerüsteten Radial-Axial-Lager 45, dessen Lagerhülse in einer zylindrischen Ausnehmung 46 des Gehäuseoberteils 3 aufgenommen ist und von dem sich eine Axialschulter 47 an einem radialen Vorsprung 48 des Gehäuseoberteils 3 abstützt, während der untere Axialring 49 auf einem Rand 50 der Lagerhülse 25 aufliegt. Zum Schutz des Radial-Axial-Lagers 45 gegen Verschmutzung bzw. Schmiermittelverluste ist im oberen Gehäuseteil 3 am Umfang der Lagerhülse 25 eine Lippenringdichtung 45' angeordnet. Die Lagerhülse 25

ist fest in den Axialring 49 des Radial-Axial-Lagers 45 eingepreßt, so daß sich diese beiden Teile jeweils gemeinsam mit der Spannzange 1 und dem Spannkonus 24 drehen. In der Ebene des Axialringes 49 ist in der Wandung des Gehäuseoberteils 3 eine Arretierschraube 51 angeordnet, mit welcher der Axialring 49 und die Lagerhülse 25 gegen Drehung gesichert werden kann, wenn der obere Schulterring 32 z. B. zum Auswechseln der Spannzange I gegen eine andere gelöst bzw. wieder eingeschraubt werden soll.

Auf der oberen Stirnseite des Gehäuseoberteils 3 befindet sich ein Hubbegrenzer 52 in Form einer in axialer Richtung verstellbaren Schraube 53 mit einer Kontermutter 54.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, kommt die in F i g. 1 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung in der Weise zur Anwendung, daß die Befestigungshülse 7 mittels einer oder mehrerer Schrauben 55 in einer auf einem Werktisch 56 befestigten Halteplatte 57 koaxial zu dem z. B. einen Senkbohrer 58 aufnehmenden, in der Zeichnung nicht dargestellten, Bohrfutter einer Bohrmaschine od. dgl. befestigt wird. Dabei ist die Anordnung des Spannzangenfutters so getroffen, daß die Schneiden 39 und 40 der Spannzange 1 in einem geringen Abstand unterhalb der Werkstückauflageebene 59 eines Werkstücktisches 60 angeordnet sind. Der Werkstücktisch 60 hat eine Durchlaßbohrung 61, welche eine Aufwärtsbewegung des Gehäuses 2 und der Spannzange 1 mit den Schneiden 39 und 40 gestattet. Mittels Spannpratzen 62, 63 ist ein Werkstück 64 auf den Werkstücktisch 60 aufgespannt

Durch die Abwärtsbewegung des rotierenden Senkbohrers 58 wird zunächst die zylindrische Bohrung 65 erzeugt und dann durch die weitere Abwärtsbewegung des Senkbohrers 58 mittels der Senkschneide 58' die obere Facette 66, wobei der unten aus dem Werkstück 64 herausragende Teil des Senkbohrers 58 in die Spannzange 1 eintaucht. Wird nun durch öffnen eines entsprechenden Ventils durch den Schlauch 67 Preßluft in die Druckmittelkammer 19 geleitet, so wird durch den Kolben 12 der Spannkonus 24 nach oben bewegt und die Spannzange 1 geschlossen. Dadurch klemmt sich die Spannzange 1 am rotierenden Senkbohrer 58 fest und wird ebenfalls in Drehung versetzt. Durch eine entsprechende Aufwärtsbewegung wird dann die Spannzange 1 mit ihren Schneiden 39 und 40 von unten gegen das Werkstück 64 bewegt, so daß die beiden Schneiden 39 und 40 die untere Facette 68 im Werkstück erzeugen. Auf Grund der axialen Verschiebbarkeit des Gehäuseunterteils 4 in der Befestigungshülse 7 kann das ganze Gehäuse 2 diese Axialbewegung der Spannzange 1 mitmachen.

Die Tiefe der zu erzeugenden Facette kann dabei im voraus durch entsprechende Einstellung des Hubbegrenzers 52 festgelegt werden, der in der obersten Stellung an der unteren Fläche des Werkstückes 64 zur Anlage kommt und eine weitere Aufwärtsbewegung

verhindert.

Sobald die Facette 68 fertiggestellt ist, wird durch entsprechende Ventilbetätigung die Druckluft aus der Druckmittelkammer 19 abgelassen und der Spannkonus 24 zusammen mit dem Kolben 12 durch die Druckfeder 30 wieder nach unten gedrückt, so daß sich die Spannzange 1 wieder öffnet und den Senkbohrer 58 freigibt. Durch die Wirkung der Druckfeder 8 in der Befestigungshülse 7 wird dann das gesamte Gehäuse wieder in seine Ausgangsposition zurückgebracht.

Mit entsprechenden Schneidwerkzeugen ist es selbstverständlich auch möglich, statt einer Facette 68 an der Unterseite des Werkstückes z. B. eine Ringnut

od. dgl. zu erzeugen.

Statt mit Preßluft kann der Kolben 12 auch hydrau-

lisch oder gegebenenfalls mittels eines den hohlzylinr'.rischen Kolbenschaft 13 aufnehmenden Elektromagneten betätigt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum beidseitigen Entgraten oder Ansenken der Kanten von Durchgangsbohrungen in einem Arbeitsgang mit an beiden Bohrungsenden fluchtend zueinander angeordneten drehantreibbaren Senkwerkzeugen, von denen das eine über eine Werkzeugaufnahme an der Spindel einer Bohrmaschine od. dgl. befestigt ist und das anoere in einem Gehäuse drehbar gehalten ist und mittels eines die Bohrung durchgreifenden Mitnehmers mit dem an der Spindel befestigten Serikwerkzeug koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Gehäuse (2) gehaltene a'enkwerkzeisg (39, 40) aRi Kopf einer Spannzange (1) befestigt ist welche in dem in einer Befestigungshülse (7) gegen die Kraft einer Feder (8) begrenzt axial verschiebbar geführten Gehäuse (2) drehbar gelagert ist welches einen darin drehbar und gegen Federdruck (30) axial verschiebbar gelagerten, die Spannzange (1) umschließenden und in an sich bekannter Weise hydraulisch oder pneumatisch betäligbaren Spannkonus (24) enthält

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet daß die Spannzange (1) an ihrem Umfang wenigstens eine stirnseitig offene, als Werkzeughaltesitz ausgebildete Ausnehmung (35,36) aufweist, in welcher das Senkwerkzeug (39, 40) mit der Spannzangenbohrung fluchtend und stirnseitig vorstehend lösbar befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkonus (24) und der Kolben (12) jeweiis mit einem hohlzylindrischen, offenen Schaft (26 bzw. 13) versehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere TeK (4) des Gehäuses (2), der den Kolben und dessen Schaft aufnimmt, einen in der Befestigungshülse (7) geführten hohlzylindrischen Ansatz (6) aufweist an dessen Ende ein Stütz- und Führungsring (10) befestigt ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Stütz- und Führungsring (10) und einem Innenflansch (9) der Befestigungshülse (7), die als Druckfeder ausgebildete Feder (8) befindet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gehäusewandung (2) eine Arretierschraube (51) od. dgl. zum Festhalten einer, den Spannkonus (24) führenden und mit einem die Spannzange (1) abstützenden Schulterring (32) versehenen, Lagerhülse (25) angeordnet ist.