DE2608809A1

DE2608809A1 - Spitzbohrwerkzeug

Info

Publication number: DE2608809A1
Application number: DE19762608809
Authority: DE
Inventors: Manfred Grunsky
Original assignee: MADISON IND GmbH
Current assignee: MADISON IND GmbH
Priority date: 1975-07-14
Filing date: 1976-03-04
Publication date: 1977-01-20
Also published as: DE2560621C3; SE7607996L; DE2560621A1; DE2608808A1; FR2317989B3; DE2608809B2; DE7528316U; DE2539855A1; DE2539855B2; JPS5252293A; FR2317989A1; DE2608808B2; BR7604579A; IT1069194B; GB1552377A; DE2608808C3; DE2539855C3; ES449801A1; DE2608809C3

Description

742 MADISON INDUSTRIES GMBH, 6078 Neu Isenburg, Siemensstr. 10

Spitzbohrwerkz eug

Die Erfindung betrifft ein Spitzbohrwerkzeug mit einem Halter und einem zwei sich diametral gegenüberliegende Bohrspitzen aufweisenden Spitzbohrmesser, das in einem axialen Klemmschlitz des Halters mittels eines den einen Klemmschlitzschenkel durchsetzenden und in eine mittlere Ausnehmung des Spitzbohrmessers eingreifenden Haltestücks gegen eine Widerlagerfläche eingespannt ist, wobei das Haltestück bei seiner Einführung in die Ausnehmung eine zur der Form der Messerspitzen angepaßten Widerlagerfläche hin gerichtete Kraft auf die Wand der Ausnehmung ausübt.

Bei einem bekannten Spitzbohrwerkzeug dieser Art, das zum Bohren von Gestein dient, ist das Haltestück ein zylindrischer Stift. Dieser durchsetzt eine radial durchgehende Bohrung des Halters im Bereich der Klemmschlitzschenkel und eine Bohrung in einer Gummihülse, die ihrerseits in einer Bohrung des Spitzbohrmessers sitzt. Bei entferntem Stift und in den Klemmschlitz eingesetztem Spitzbohrmesser liegt dessen Bohrung um ein vorbestimmtes Exzentrizitätsmaß weiter entfernt von der als Widerlagerfläche für das Spitzbohrmesser dienenden Grundfläche (dem Boden) des Klemmschlitzes als die den Halter durchsetzende Bohrung für den Stift. Die Gummihülse wird daher bei eingesetztem Stift in Richtung zur Widerlagerfläche verspannt und das Spitzbohrmesser elastisch gegen

609883/0267

die Widerlagerflache gedrückt. Der Stift ist mit seinen Enden in die durchgehende Bohrung des Halters eingepreßt.

Dieses Spitzbohrwerkzeug ist zum Bohren von Metall nicht geeignet, da hierbei hohe AxialZugkräfte beim Herausziehen des Werkzeugs aus der Werkstück-Bohrung auftreten können, die sehr schnell zu einer Zerstörung der Gummihülse führen. Darüberhinaus kann das Messer nach dem Durchbohren des Werkstücks wegen der elastischen Lagerung sehr leicht seitlich ausweichen, so daß es beim Zurückziehen des Werkzeugs gegen den Rand der Werkstück-Bohrung schlägt und verkantet. Die Folge kann eine völlige Zerstörung des Werkzeugs und/oder des Werkstücks sein. Der Stift und die Halter-Bohrung müssen eng toleriert sein, um einen Preßsitz zu gewährleisten. Die Herstellung ist daher kostspielig. Zum Wechseln oder Wenden des Messers muß der Stift herausgeschlagen werden. Dies ist nicht nur zeitaufwendig und schwierig, sondern erfordert auch zwei Werkzeuge. Nach mehrmaligem Herausschlagen des Stiftes besteht ferner die Gefahr, daß der Preßsitz verlorengeht und der Stift beim Bohren herausfällt.

Bei einer anderen bekannten Ausführung dieser Art ist die Gummihülse weggelassen und die Messer-Bohrung dem Durchmesser des Stiftes angepaßt. Auch hierbei müssen sehr enge Herstellungstoleranzen eingehalten werden, um zu vermeiden, daß sich das Messer verkantet. Nach einem Wenden des Messers, so daß die abgenutzte Schneide der Widerlagerfläche zugekehrt ist, oder nach einem Nachschleifen des Messers geht die enge Toleranz jedoch verloren: Das Messer liegt nicht mehr dicht an der Widerlagerfläche an.

Andere bekannte Spitzbohrwerkzeuge, bei denen eine Schraube den Halter und das im Klemmschlitz eingesetzte Messer durchsetzt und die Klemmschlitzschenkel gegen das Messer zusammenzieht, muß eine sehr hohe Schraubkraft aufgebracht und dennoch eine geringe Herstellungstoleranz eingehalten werden, um das Messer sicher im Klemmschlitz zu halten.

609883/0287

2603809

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spitzbohrwerkzeug der eingangs genannten, vornehmlich zum Bohren von Metall, insbesondere Nichteisenmetall, Stahl oder Grauguß, anzugeben, bei dem das Spitzbohrmesser einen sicheren Halt im Halter hat und die Gefahr eines Verkantens des Spitzbohrmessers weitgehend vermieden ist, ohne daß enge Herstellungstoleranzen eingehalten zu werden brauchen.

Nach der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Haltestück unter Schraubwirkung eine Bewegungskomponente in der Ausnehmung in Richtung der Drehachse des Spitzbohrwerkzeugs zur Ausübung der auf die Widerlagerfläche gerichteten Kraft auf die Wand der Ausnehmung aufweist.

Diese axiale Bewegungskomponente des Halters sorgt für eine Zwangsanlage des Spitzbohrmessers an der Widerlagerfläche, so daß das Spitzbohrmesser seitlich und axial ohne Spiel festgehalten ist und Herstellungstoleranzen, Abnutzungs- oder Nachschleifabmaße ausgeglichen werden. Das Spitzbohrmesser ist daher nicht der Gefahr eines Verkantens ausgesetzt, so daß hohe axiale Zugkräfte, wie sie im Werkzeug-Rücklauf durch Verkanten des Spitzbohrmessers auftreten können, vermieden sind. Sollten im Rücklauf dagegen Reibungskräfte in der Werkstück-Bohrung auftreten, so sind sie wegen der genauen seitlichen Halterung des Spitzbohrmessers sehr gering und werden sicher vom Haltestück aufgenommen, das auch höheren Axialzugkräften standhält.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß in der Grundfläche des Klemmschlitzes ein engerer Verlängerungsschlitz ausgebildet ist und eine Klemmschraube den Halter im Bereich des Verlängerungsschlitzes quer zur Messerebene durchsetzend die beiden Klemmschlitzschenkel gegeneinanderzieht. Auf diese Weise wird auf das Spitzbohrmesser zusätzlich eine Klemmkraft ausgeübt, die einer axialen oder seitlichen Verschiebung des Spitzbohrmessers im Halter entgegenwirkt.

Besonders günstig ist es, wenn das Haltestück eine schräg zur Drehachse des Spitzbohrwerkzeugs entgegen der Vorschubrichtung

ß 0 9 8 η 3 / 0 2 6 1

in den Halter geschraubte Schraube, vorzugsweise mit Innensechskant, ist. Mit Hilfe dieser Schraube läßt sich eine hohe axiale Kraftkomponente unmittelbar auf die Wandung der Spitzbohrmesser-Ausnehmung in Richtung auf die Widerlagerfläche ausüben. Andererseits nimmt die Schraube auch hohe axiale, auf das Spitzbohrmesser ausgeübte Zugkräfte auf.

Sodann kann das Haltestück als zweiarmiges Winkelstück ausgebildet sein, das in der Ebene seiner Arme bewegbar gelagert ist und mit seinem einen Arm unter Aufbiegung seines Winkels in die Ausnehmung des Spitzbohrmessers eingreift. Dieses Winkelstück überträgt seine Biegespannung als axiale Kraftkomponente auf die Wandung der Ausnehmung in Richtung der Widerlagerfläche .

Bei schwenkbarer Lagerung des Winkelstücks läßt sich die Schwenkbewegung leicht in eine axiale Bewegungs- und Kraftkomponente umsetzen, die zusätzlich auf das Spitzbohrmesser wirkt und für eine sichere Anlage an der Widerlagerfläche sorgt,

Sodann ist es besonders günstig, wenn die Klemmschraube in eine Gewindebohrung des zweiten Arms eingreift. Die Klemmschraube übt dann eine Doppelfunktion aus, nämlich einmal das Zusammenziehen der Klemmschlitzschenkel gegen das Spitzbohrmesser und zum anderen das Andrücken des Spitzbohrmessers gegen die Widerlagerflächen über das Winkelstück.

Ferner kann das Winkelstück mit dem Ende seines zweiten Arms am Halter anliegen. Dieses Ende bildet dann auf einfache Weise eine Drehachse für das Winkelstück. Gleichzeitig sorgt das Winkelstück durch eine geringfügige Verklemmung der Klemmschraube in der Gewindebohrung des zweiten Arms für eine Arretierung der Klemmschraube.

Vorzugsweise ist außerdem dafür gesorgt, daß der zweite Arm des Winkelstücks in einer Nut des Halters versenkt ist. Auf diese Weise ist zum einen für eine seitliche Führung des Wider-

609883/0 267

lagerstücks und zum anderen dafür gesorgt, daß das Winkelstück nicht über den Umfang des Halters hinausragt und somit nicht gegen das Werkstück stößt. Darüberhinaus ist die Gefahr von Verletzungen beim Drehen des Halters vermieden.

In besonders vorteilhafter Weise kann dafür gesorgt sein, daß die an der senkrecht zur Messerebene stehenden Wandung der Ausnehmung anliegende Fläche des Haltestücks etwa kugelartig abgerundet und der Krümmungsradius dieser Fläche kleiner als der der Wandung der Ausnehmung ist. Hierbei ergibt sich zwischen Haltestück und Ausnehmungswandung praktisch nur eine Punktberührung mit einer entsprechend geringen Reibungskraft bei der radialen Gleitbewegung des Haltestücks an der Ausnehmungswandung senkrecht zur Messerebene. Demzufolge übt das Spitzbohrmesser beim Festziehen des Haltestücks nur eine sehr geringe Kraft senkrecht zur Messerebene auf den einen Klemmschlitzschenkel aus, so daß die Klemmwirkung der Klemmschlitzschenkel auf das Spitzbohrmesser nicht beeinträchtigt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher beschrieben, die bevorzugte Ausführungsbeispiele schematisch darstellt, und zwar

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil eines ersten Ausführungsbeispiels des Spitzbohrwerkzeugs,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Spitzbohrwerkzeugs nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und

Fig. 3 eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Spitzbohrwerkzeugs.

Nach den Fig. 1 und 2 weist das Spitzbohrwerkzeug einen Halter 1 mit einem axialen Klemmschlitz 2 auf, in den ein Spitzbohrmesser 3 mit zwei sich diametral in Richtung der Drehachse 4 gegenüberliegenden Bohrspitzen eingesetzt sind. Diese sind mit unter einem Winkel zueinander stehenden Schneidenabschnitten 5, 6 bzw. 7, 8 versehen, wobei die Schneidenabschnitte 5 und 7 in der einen und die Schneidenabschnitte 6 und 8 in der anderen der beiden zueinander parallelen Oberflächenebenen des Spitzbohrmessers 3 liegen. Die als Widerlagerfläche für das

609883/026?

26088Ü9

Spitzbohrmesser 3 dienende Grundfläche 9 des Klemmschlitzes besteht aus zwei Flächenabschnitten, die im gleichen Winkel wie die der Grundfläche 9 zugekehrten Schneidenabschnitte 7, 8 zueinander verlaufen. Ferner ist in der Grundfläche 9 ein ebenfalls quer durchgehender Verlängerungsschlitz 10 ausgebildet, der enger als der Klemmschlitz 2 ist. Der Halter 1 ist im Bereich des Verlängerungsschlitzes 10 von einer Klemmschraube 11 radial durchsetzt, wobei der Kopf der Klemmschraube 11 im Halter versenkt ist.

Ein Haltestück in Form einer Innensechskant-Schraube 12 mit etwa kugelartig bzw. sphärisch abgerundeter Oberfläche 13 an der Spitze ist in eine schräg zur Drehachse 4 geneigte Gewindebohrung 14 in der Stirnfläche des Halters 1 soweit eingeschraubt, daß sie in eine Ausnehmung in Form einer senkrecht zur Messerebene durchgehenden mittleren Bohrung 15 eingreift und mit der Oberfläche 13 an der der Grundfläche 9 des Klemmschlitzes 2 zugekehrten Wandung 16 anliegt.

Durch Festziehen der Schraube 12 wird das Spitzbohrmesser 3 aufgrund der axialen Bewegungskomponente der Schraube 12 gegen die Widerlagerfläche 9 gedrückt, so daß das Spitzbohrmesser 3 ohne axiales Spiel im Halter 1 gehalten wird und auch im Rücklauf des Spitzbohrwerkzeugs nicht von der Werkstückbohrung festgehalten werden kann. Die Schraube 12 hat beim Festziehen zwar noch eine radiale Bewegungskomponente, die jedoch praktisch keine Kraft auf das Spitzbohrmesser 3 ausübt, da die Wandung 16 ebenfalls radial bzw. senkrecht zur Messerebene verläuft und zwischen der Oberfläche 13 und der Wandung 16 - weil der Krümmungsradius der Oberfläche 13 kleiner als der der Wandung 16 ist - praktisch nur eine Punktberührung besteht, die nur eine vernachlässigbar geringe Reibung verursacht. Infolgedessen wird der Klemmschlitz 2 beim Festziehen der Schraube 12 auch nicht aufgeweitet. Einer solchen Aufweitung wirkt darüberhinaus die Klemmschraube 11 entgegen, so daß das Spitzbohrmesser 3 auch bei hohen Bohrkräften

609883/0267

oder Rücklauf kraften in jeder Richtung fest eingespannt ist. Dennoch kann das Spitzbohrmesser 3 nach einem Herausdrehen der Schraube 12, bis sie nicht mehr in die Bohrung 15 eingreift, und nach Lösen der Klemmschraube 11 auf einfache Weise um 180° gewendet werden, um die zweite Schneide 7, 8 nach Abnutzung der ersten Schneide 5, 6 zu benutzen. Auch wenn das Spitzbohrmesser 3 nachgeschliffen wird, entsteht kein Spiel zwischen dem Spitzbohrmesser 3 und der Widerlagerbzw. Grundfläche 9 des Klemmschlitzes 2.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist das Haltestück als zweiarmiges Winkelstück 17 ausgebildet, das mit seinem einen Arm 18 durch einen radialen Durchbruch 19 in dem einen Klemmschlitzschenkel hindurch in die Bohrung 15 eingreift und mit seinem zweiten Arm 20 in einer axialen Nut 21 des Halters 1 versenkt ist. Die Klemmschraube 11 greift in eine Gewindebohrung 22 am Ende des Winkelstücks 17 ein. Am Ende des ersten Arms 18 ist ebenfalls eine etwa kugelartig bzw. sphärisch abgerundete Oberfläche 13 vorgesehen, die mit der Wandung 16 in Berührung steht. Der Arm 18 hat einen solchen Abstand von der Achse der Gewindebohrung 22, daß er aufgrund seiner Eigenelastizität unter Vorspannung an der Wandung 16 anliegt, wenn die Klemmschraube 11 festgezogen wird. Außerdem kann der Boden der Nut 21 und/oder die diesem zugekehrte Oberfläche des zweiten Arms etwas schräg zur Drehachse 14 verlaufen, wie es durch die gestrichelten Linien 23 und 24 angedeutet ist, so daß der zweite Arm 20 nur mit seinem äußeren Ende am Boden der Nut anliegt und beim Festziehen der Klemmschraube 11 um dieses Ende des Arms 20 geringfügig schwenkbar ist. Dadurch vergrößert sich die axiale Bewegungskomponente und die Klemmkraft des ersten Arms 18 in Richtung auf die Wandung 16 bzw. die Widerlagerfläche 9. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß nur eine Klemmschraube 11 gespannt zu werden braucht, um sowohl die Klemmschlitzschenkel gegen das Spitzbohrmesser 3 zu-

609 8 8 3/0267

sammenzuziehen als auch das Spitzbohrmesser 3 fest gegen die Widerlagerfläche 9 zu drücken. Die Biegespannung des Winkelstücks 17 sorgt gleichzeitig für eine Drehsicherung der Klemmschraube 11. Zum Wenden oder Auswechseln des Spitzbohrmessers 3 braucht ebenfalls lediglich die eine Klemmschraube 11 gelöst zu werden.

Abweichungen von den dargestellten Ausführungsbeispielen liegen im Rahmen der Erfindung. So braucht die Bohrung 15 nicht durchgehend zu sein. Sie kann ferner durch ein Mehrkantloch ersetzt werden, so daß die Wandung 16 eben ist. Der Verlängerungsschlitz 10 kann durch zwei parallel zueinander unmittelbar benachbarte axiale Einschnitte in der Grundfläche 9 gebildet sein, die unter einem Winkel zueinander verlaufen, der dem spitzen Winkel des Spitzbohrmessers entspricht. Dies hat den Vorteil, daß sich die im Winkel zueinander stehenden Stirnbzw. Freiflächen des Spitzbohrmessers nur über ihre halbe Höhe an der Grundfläche des Klemmschlitzes abstützen.

609883/0 267

Claims

Pat entansprüche

j Spitzbohrwerkzeug mit einem Halter und einem zwei sich diametral gegenüberliegende Bohrspitzen aufweisenden Spitzbohrmesser, das in einem axialen Klemmschlitz des Halters
mittels eines den einen Klemmschlitzschenkel durchsetzenden und in eine mittlere Ausnehmung des Spitzbohrmessers eingreifenden Haltestücks gegen eine Widerlagerfläche eingespannt ist, wobei das Haltestück bei seiner Einführung in die Ausnehmung eine zur der Form der Messerspitzen angepaßten Widerlagerfläche hin gerichtete Kraft auf die Wand der Ausnehmung ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltestück (12; 17) unter Schraubwirkung eine Bewegungskomponente in der Ausnehmung (15) in Richtung der Drehachse (4) des Spitzbohrwerkzeugs zur Ausübung der auf die Widerlagerfläche (9) gerichteten Kraft auf die Wand (16) der Ausnehmung (15) aufweist.
2. Spitzbohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Grundfläche (9) des
Klemmschlitzes (2) ein engerer Verlängerungsschlitz (10) ausgebildet ist und eine Klemmschraube (11) den Halter (1) im Bereich des Verlängerungsschlitzes (10) quer zur Messerebene durchsetzend die beiden Klemmschlitzschenkel gegeneinanderzieht.
3. Spitzbohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz eichnet, daß das Haltestück eine schräg zur Drehachse (4) des Spitzbohrwerkzeugs entgegen der Vorschubrichtung in den Halter (1) geschraubte Schraube (12), vorzugsweise mit Innensechskant, ist.

609883/0267
4. Spitzbohrwerkzeug nach Anspruch. 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltestück als zweiarmiges Winkelstück (17) ausgebildet ist, das in der Ebene seiner Arme (18, 20) bewegbar gelagert ist und mit seinem einen Arm (18) unter Aufbiegung seines Winkels in die Ausnehmung (15) des Spitzbohrmessers (3) eingreift.
5. Spitzbohrwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelstück (17) schwenkbar gelagert ist.
6. Spitzbohrwerkzeug nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmschraube (11) in eine Gewindebohrung (22) des zweiten Arms (20) des Winkelstücks (17) eingreift.
7. Spitzbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelstück (17) mit dem Ende seines zweiten Arms (20) am Halter (1) anliegt.
8. Spitzbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Arm (20) des Winkelstücks (17) in einer Nut (21) des Halters versenkt ist.
9. Spitzbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die an der senkrecht zur Messerebene stehenden Wandung (16) der Ausnehmung (15) anliegende Fläche (13) des Haltestücks (12; 17) etwa kugelartig abgerundet und der Krümmungsradius dieser Fläche (13) kleiner als der der Wandung (16) der Ausnehmung (15) ist.

609883/0267