DE2346729B2

DE2346729B2 - Kombiniertes Schäl- und Glattwalzwerkzeug

Info

Publication number: DE2346729B2
Application number: DE2346729A
Authority: DE
Inventors: Ernst 2807 Achim Klose
Original assignee: Gebrueder Heller GmbH
Current assignee: Gebrueder Heller GmbH
Priority date: 1973-09-17
Filing date: 1973-09-17
Publication date: 1979-05-10
Also published as: DE2346729A1; SE7411627L; FR2243785B1; FR2243785A1; IT1023848B; GB1427895A; SE400040B; US3973319A

Description

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Schäl- und Glattwalzwerkzeug zum Schälen und Jlattwalzen einer Bohrungswandung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Ein kombiniertes Schäl- und Glattwalzwerkzeug dieser Art ist durch die SU-PS 1 47 414 bekannt Dieses bekannte Werkzeug ist an seinem vorderen Ende mit einer Stange verbunden, mittels deren es in Drehung versetzt und durch die zu bohrende Bohrung hindurchgezogen wird. Hierbei erfolgt die Zuführung des Kühlschmierstoffes in der Weise, daß der Anfang der zu schälenden und glattzuwalzenden Bohrung, an dem das Werkzeug in die Bohrung eingeführt wird, von einem Kühlschmierstoff-Zuführapparat abgedichtet wird, so daß der Kühlschmierstoff dem hinteren Ende des Werkzeuges innerhalb der Bohrung zugeführt wird. Bei diesem bekannten Werkzeug ist zwischen seinem das Schälmesser tragenden vorderen Ende und dem Korb für die Wälzkörper ein Dichtring angeordnet, der den von der zu schälenden und glattzuwalzenden Bohrungswandung begrenzten Ringraum in zwei Teilräume unterteilt, um die beim Schälen am vorderen Ende des Werkzeuges erzeugten Späne von den Wälzkörpem fernzuhalten. Der dem hinteren Ende des Werkzeuges zugeführte Kühlschmierstoff strömt dann sowohl durch die Zuführöffnung in den Zuführkanal und aus diesem durch die Austrittsbohrung in den Ringraum vor dem Dichtring als auch in den die Wälzkörper enthaltenden Ringraum hinter dem Dichtring. Ein solcher Dichtring nutzt jedoch schnell ab und muß daher öfter gewechselt werden. Läßt der Dichtring nach einer Abnutzung den Kühlschmierstoff durch, dann entsteht in dem die Wälzkörper enthaltenden Ringraum eine nach vom gerichtete Kühlschmierstoffströmung, deren hydrodynamischer Druck die Wälzkörper in Richtung auf das sich verjüngende vordere Ende der kegelstumpfförmigen Stützfläche verschiebt, wodurch der Druck der Wälzkörper auf die zu walzende Bohrungswandung und damit ihre glättende Wirkung verringert wird. Läßt die Dichtung den Kühlschmierstoff jedoch nicht durch, wie das in der Regel der Fall sein soll, dann werden die Wälzkörper nicht ausreichend gekühlt, was ebenfalls einen Nachteil darstellt

Durch die DE-OS 2209 234 ist ein kombiniertes Schäl- und Glattwalzwerkzeug ζντι Schälen und

ίο Glattwalzen einer Bohrungswandung bekannt, bei dem die Bohrstange am hinteren Ende des Werkzeuges befestigt ist Der Kühlschmierstoff wird hierbei in ähnlicher Weise wie bei dem oben beschriebenen bekannten Schäl- und Glattwalzwerkzeug durch einen

is Kühlschmierstoff-Zuführapparat dem Anfang der Bohrung und damit dem hinteren Ende des Werkzeuges zugeführt Hierzu ist, ebenso v/ie bei dem oben beschriebenen bekannten Werkzeug, eine Abdichtung des Anfangs der Bohrung erforderlich. Damit der Kühlschmierstcff bei diesem bekannten Werkzeug die Wälzkörper kühlt und die Späne vom Schälmesser wegspült, ist dieses bekannte Werkzeug so ausgebildet, daß die Umfangsfläche seines Körpers eine innere Begrenzung eines vom vorderen bis hinteren Ende des Körpers durchgehenden Ringraumes bildet, durch den der Kühlschinierstoff an den Wälzkörpern vorbei zum Schälmesser strömen kann. Beim Vorbeiströmen an den Wälzkörpern übt der Kühlschmierstoff einen axialen Druck auf die Wälzkörper aus, die auch bei diesem bekannten Werkzeug auf einer sich zum vorderen Ende hin verjüngenden kegelstumpfförmigen Stützfläche des Körpers abgestützt sind, so daß die Wälzkörper in Richtung zum verjüngten Ende der Stützfläche verschoben werden und dadurch der Druck, mit dem die Walzen an der Bohrungswand anliegen sollen, verringert wird.

Dadurch ist ein einwandfreies Glätten der geschälten Bohrung bei diesem bekannten Werkzeug weniger gut

gewährleistet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Schäl-

und Glattwalzwerkzeug zu schaffen, bei dem die Wälzkörper immer mit dem zum Glattwalzen erforderlichen Druck an der geschälten Bohrungswandung anliegen und ständig gekühlt und geschmiert werden.
Diese Aufgabe ist bei einem gattungsgemäßen Werkzeug durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angeführten Merkmale in überraschend einfacher Weise gelöst

Dadurch, daß das hintere Ende des Werkzeugkörpers mit einem Gewinde für den Anschluß einer Kühl-Schmierstoffzuleitung an die Zuführöffnung versehen ist, wird erreicht, daß der Kühlschmierstoff nur über die Austrittsbohrungen dem Ringraum zwischen der Umfangsfläche des Körpers und der Bohrungswandung zugeführt wird. Dadurch, daß die Umfangsfläche des Körpers in an sich bekannter Weise eine innere Begrenzung eines vom vorderen bis zum hinteren Ende des Körpers durchgehenden Ringraumes bildet, wird durch die Anordnung der Austrittsbohrung zwischen dem Schneidwerkzeug und den Wälzkörpem erreicht,

eo daß der Kühlschmierstoffstrom im genannten Ringraum in zwei axial entgegengesetzte Teilströme unterteilt wird, von denen der eine Teilstrom nach vorn zum Schälmesser und der andere Teilstrom nach hinten zu den Wälzkörpem strömt Die Umfangsfläche des Werkzeugkörpers bildet also bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug eine innere Begrenzung von zwei durch die Austrittsbohrung voneinander abgeteilten Ringräumen, von denen der eine vor der Austrittsbohrung und

der andere hinter der Austrittsbohrung liegt und die die Austrittsbohrung mit dem vorderen bzw. mit dem hinteren Ende des Körpers verbinden. Der nach vorn gerichtete Teilstrom des Kühlschmierstoffes spült dabei die beim Schälen erzeugten Späne durch die Bohrung nach vorne und der nach hinten gerichtete Teilstrom strömt an den Wälzkörpern vorbei und erzeugt dabei einen die Wälzkörper nach hinten drückenden hydrodynamischen Druck, durch den der Druck der Feder, die auf den Korb der Wälzkörper wirkt, unterstützt wird und durch den die Wälzkörper auf das sich erweiternde hintere Ende der kegelstumpfförmigen Stützfläche gedrückt werden. Auch wurden die Wälzkörper durch den Kühlschmierstoff laufend gekühlt und geschmiert und gleichzeitig eventuell vorhandene Verunreinigungen weggespült

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles eines kombinierten Schäl- und Glattwalzwerkzeuges gemäß der Erfindung im einzelnen erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht des Ausführungsbevipieles;

Fig.2 einen Diametralschnitt des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1, wobei das Schälwerkzeug nicht geschnitten dargestellt ist

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel eines kombinierten Schäl- und Glattwalzwerkzeuges weist einen Körper auf, der aus zwei Teilen zusammengesetzt ist, nämlich einem Aufnahmekörper 10 und einer Aufnahmehülse 11. Der Aufnahmekörper

10 weist an seinem einen Ende einen hülsenförmigen Vorsprung 12 auf, der mit einem Außengewinde 13 versehen ist, auf das die Aufnahmehülse 11 mit einem Innengewinde 14 aufgeschraubt ist Der Hohlraum 15 der Aufnahmehülse 11 ist in einer sich teilweise durch den Vorsprung 12 erstreckenden Sackbohrung 16 des Aufnahmekörpers 10 fortgesetzt Diese Sackbohrung 16 ist durch radiale Austrittsbohrungen 17 mit der Oberfläche des Aufnahmekörpers 10 verbunden, so daß der Hohlraur· 15 und die Sackbohrung 16 einen Zuführkanal für einen Kühlschmierstoff bilden.

An dem der Aufnahmehülse 11 abgekehrten Ende des Aufnahmekörpers 10 ist ein diametral durchgehender Schlitz 18 für ein Schälwerkzeug 19 vorhanden, das an seinen beiden Enden Schälmesser 21 trägt Außerdem ist der Aufnuhmekörper 10 mit vier Führungsleisten 22 aus Kunststoff versehen, die zum Führen des kombinierten Schäl- und Glattwalzwerkzeuges in der zu schälenden und glattzuwalzenden Bohrung dienen. Der Aufnahmekörper 10 ist ac seinem der Aufnahmehülse

11 abgekehrten Ende durch einen Zentrierdeckel 23 abgeschlossen, der auf seiner dem Schlitz 18 zugekehrten Seite eine Bohrung 24 für eine federbelastete Kugel 25 aufweist, die in eine entsprechende Vertiefung 26 des Schälwerkzeuges 19 eingreift, um dieses nachgiebig in seiner Mittelstellung zu halten.

Die Aufnahmehülse 11 weist an ihrem dem Aufnahmekörper 10 zugekehrten Ende eine zu diesem Ende hin offene Ringnut 27 auf, die zusammen mit einer Schulter 28 des Aufnahmekörpers 10 eine Ringnut des Körpers des Schäl- und Glattwalzwerkzeuges bildet, in der ein Kegelring 29 sitzt, der mit der Hülse 11 durch eine Paßfeder 31 verbunden ist. Der Kegelring 29 weist eine zum Schalwerkzeug 19 hin sich verjüngende kegelstumpfförmige Stützfläche 32 für Wälzkörper in Form von ebenfalls kegelstumpfförmigen Walzen 33 auf, die mit einem geringen axiale .· Spiel in einem Walzenkorb 34 gelagert sind, der axial verschiebbar auf der

Außenfläche der Aufnahinehülse 11 gelagert ist

Der Kegelring 29 steht radial über der Außenfläche der Aufnahmehülse 11 vor. An seinem dem Schälwerkzeug 19 abgekehrten vorstehenden Ende 35 stützt sich eine Druckfeder 36 ab, die mit ihrem anderen Ende an einem Innenbund 37 des Walzenkorbes 34 anliegt und dadurch den Walzenkorb über ein AxialrillenkugeUager 38 an einen Druckring 39 drückt, der durch einen Federdraht 41, welcher je zur Hälfte in einer Nut des

to Druckringes und einer Nut eines Gewinderinges 42 liegt, mit diesem Gewindering 42 unverlierbar drehbar verbunden ist und mittels einer Paßfeder 43, die in eine Axialnut 44 der Aufnnhmehülse 11 eingreift, axial verschiebbar mit der Hülse verbunden ist Der

is Gewindering 42 ist mit seinem Innengewinde auf ein

Außengewinde 45 der Aufnahmehülse 11 aufgeschraubt An ihrem dem Aufnahmekörper 10 abgekehrten Ende

ist die Aufnahmehülse 11 mit einem Innengewinde 46 versehen, mittels dessen die Aufnahm'hülse 11 auf ein Bohrrohr aufschraubhar ist, mitteb dersen das kombinierte Schäl- und Glattwalzwerkzeug in eine zu schälende und glattzuwalzende Bohrung einführbar ist und durch das der Kühlschmierstoff der Schäl- und Glattwalzstelle durch den Hohlraum 15 der Aufnahmehülse 11, die Sackbohrung 16 des Aufnahmekörpers 10 und die Austrittsbohrungen 17 dem Ringraum zwischen dem Schäl- und Glattwalzwerkzeug und der Bohrungswandung zuführbar ist
Die Wirkungsweise des dargestellten Ausführungsbeispieles eines kombinierten Schäl- und Glattwalzwerkzeuges besteht darin, daß beim Schälen und Glattwalzen einer Bohrung der Kühlschmierstoff durch das Bohrrohr, den durch den Hohlraum 15 und die Sackbohrung 16 gebildeten Zuführkanal und die Austrittsbohrungen 17 dem durch den Aufnahmekörper 10 und den Walzenkorb 34 einerseits und die Bohrungswandung andererseits begrenzten Ringraum in einem zwischen dem Schälwerkzeug 19 und den Walzen 33 liegenden Bereich zugeführt wird, so daß der Kühl~?hmierstoff in der Hauptsache im wesentlichen axial in Richtung des Schälwerkzeugss 19 und zum Teil axial in entgegengesetzter Richtung zu den Walzen 33 strömt Durch den zum Schälwerkzeug 19 strömenden Teilstrom des Kahlschmierstoffes werden Jie Schäimesser 21 gekühlt und die beim Schälen erzeugten Späne nach vorn abgeführt Durch den im wesentlichen axial in Richtung auf die Walzen 33 strömenden Teilstrom des Kühlschmierstoffes werden die Walzen 33 geschmiert und gleichzeitig mit einem hydrodynamischen Druck in Richtung auf das erweiterte Ende 35 der kegelstumpfförmigen Stützfläche 32 gedrückt Dieser Druck addiert sich zu dem Druck der Feder 36 und zu dem durch die Relining zwischen den Walzen 33 und der Bohrungswandung beim Einführen des kombinierten Schäl- und

« Glattwalzwerkzeuges in die Bohrung verursachten axialen Druck, so daß dadurch immer gewährleistet ist, daß die Walzen 33 durch die kegelstumpfförmige Stützfläche 32 radil gegen die Bohrungswandung gedrückt werden.

μ Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Walzen 33 kegelstumpfförmig und haben eine der Stützfläche 32 entgegengesetzte Konizität In bekannter Weise können diese Walzen 33 aber auch tonnenförmig oder auch zylindrisch ausgebildet sein, wobei bei zylindrischer Ausbildung der Walzen 33 die Walzenach· sen einen Winkel mit einer benachbarten Mantellinie der kegelstumpfförmigen Stützfläche 32 bilden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Kombiniertes Schäl- und Glattwalzwerkzeug zum Schälen und Glattwalzen einer Bohrungswandung, dessen sieb axial erstreckender Körper an seinem vorderen Ende ein Schälmesser und zwischen dem Schälmesser und dem hinteren Ende einen gegen die Kraft einer Feder axial zum vorderen Ende hin verschiebbaren Korb für Wälzkörper aufweist, die auf einer sich zum vorderen Ende hin verjüngenden kegelstumpfförmigen Stützfläche des Körpers abgestützt sind, wobei sich im Körper ein Zuführkanal für einen Kühlschmierstoff erstreckt, der eine am hinteren Ende des Körpers vorgesehene Zuführöffnung mit mindestens einer zwischen dem Schälmesser und dem Korb befindlichen Austrittsbohrung verbindet, die in die Umfangsflädie des Körpers und damit beim Einsatz des Werkzeuges in den innen von dieser «Jmfangsfläche und außen von der zu schälenden and glattzuwalzenden Bohrungswandung begrenzten Ringraum mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche des Körpers (10,11,34,39,42) eine innere Begrenzung eines vom vorderen bis zum hinteren Ende des Körpers durchgehenden Ringraumes bildet und daß das hintere Ende des Körpers mit einem Gewinde (46) für den Anschluß einer Kühlschmierstoffzuleitung an die Zuführöffnung verschen ist.