-
Vorrichtung zum Schneiden und/oder Nachschneiden von
-
Innengewinden Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Schneiden und/oder Nachschneiden von Innengewinden, welche im wesentlichen aus
einem kompakten, zwei oder mehrere Gewindeschneidbacken aufweisenden Bohrkörper
besteht.
-
Für das Schneiden von Gewinden in Bohrungen werden normalerweise sogenannte
Gewindebohrer benutzt, welche aus einem einstückig aus Werkzeugstahl hergestellten
Drehkörper im wesentlichen bestehen, der über einen Teil seiner Länge ein dem zu
schneidenden Innengewinde entsprechendes Außengewinde aufweist. Durch Ausfräsungen
in dem Drehkörper bzw. diesem Außengewinde werden dann zwei oder mehrere Gewindeschneidbacken
mit einer Gewindeschneidkante und einer an diese Gewindeschneidkante anschließenden
Ausnehmung zur Aufnahme der bei dem Gewindeschneiden anfallenden Bohrspane gefräst.
Bei einem Gewindebohrer für ein Rechtsgewinde liegen, von oben gesehen,
Gewindeschneidkante
und Ausnehmung auf der rechten Seite und bei einem Linksgewinde auf der linken Seite
der Gewindeschneidbacken. Durch Eindrehen eines solchen Gewindebohrers in die dem
Innendurchmesser der herzustellenden Gewindebohrung entsprechenden zylindrischen
Bohrung, von Hand oder mittels einer maschinell angetriebenen Vorrichtung, wird
dann in die Wandung der Bohrung das Innengewinde eingeschnitten. Je nach Stärke
und Tiefe der mit einem Innengewinde zu versehenden Bohrung kann bei entsprechender
Ausbildung der Gewindeschneidbacken dieses Gewindebohren in einem oder mehreren
Arbeitsgängen auch stufenweise durchgeführt werden.
-
Solche Gewindebohrungen werden vielfach dort benötigt, wo z.B. eine
in einem Hohlkörper vorgesehene Öffnung mittels eines Deckels oder dergl. durch
Schrauben verschlossen werden oder z.B. bei dem Zylinderkopf eines Automobilmotors,
wo in die vorgesehene Gewindebohrung eine Zündkerze eingeschraubt werden soll, wo
also das mit dem Gewinde zu versehende Bohrloch nur von einer Seite her zugänglich
ist.
-
Hierbei kann aber auch der Fall eintreten, daß das Schneiden eines
Gewindes in einer solchen, nur einseitig zugänglichen Bohrung mit Schwierigkeiten
oder Nachteilen verbunden ist.
-
Diese können beispielsweise darin bestehen, daß die beim Gewindebohren
anfallenden Bohrspäne nicht oder nur sehr schwierig aus einem Hohlkörper zu entfernen
sind oder daß die Bohrung bereits mit einem Gewinde versehen ist, dessen Anfang
aber aus irgendeinem Grunde beschädigt ist, sodaß keine Ansatzmöglichkeit für das
Nachschneiden des vorhandenen
Gewindes mehr vorhanden ist. Um im
letzteren Fall beispielsweise die für das Einschrauben der Zündkerzen in dem Zylinderkopf
eines Automotors vorgesehenen Gewindebohrungen nachzuschneiden, müßte der Zylinderkopf
von dem Motor entfernt und das fehlerhafte Bohrgewinde von der Rückseite her nachgeschnitten
werden, was einen erheblichen Arbeitsaufwand verursacht.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, in Bohrungen
von Wandungen, deren Rückseite nicht oder nur schwer zugänglich ist, ein Gewinde
auch von der nicht oder nur schwer zugänglichen Seite her einzuschneiden.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, bei einer Vorrichtung
der eingangs genannten Art, zwei oder mehrere mit je einer Gewindeschneidbacke versehene
Schneidbackenträger vorzusehen, welche so bemessen sind, daß sie so weit gegeneinander
gerückt werden können, daß die Gewindeschneidbacken innerhalb eines Umrisses kleiner
als der Innendurchmesser der Gewindebohrung liegen, daß die Vorrichtung ferner Einrichtungen
aufweist, durch welche nach dem Hindurchstecken des mit den Gewindeschneidbacken
versehenen Teils der Schneidbackenträger durch die Bohrung, die Schneidbackenträger
in eine Arbeitsstellung verstellt werden können, in der die Gewindeschneidbacken
ihre Arbeitsstellung einnehmen und daß ferner bei einer Vorrichtung zum Schneiden
eines Rechtsgewindes auf der von oben gesehenen linken Seite und bei einer Vorrichtung
zum Schneiden eines Linksgewindes auf der von oben gesehen
rechten
Seite die Gewindeschneidbacken mit einer Gewindeschneidkante und einer anschließenden
Einfräsung für die Bohrspäne versehen sind.
-
Nach einer konkreten Ausführungsform dieses Erfindungsgedankens wird
vorgeschlagen, die Schneidbackenträger mit einer zentralen Längsausnehmungbzw. Bohrung
und an beiden Enden mit Kleininbacken zu versehen, wobei letztere an den Enden mit
Schrägflächen versehen sind, innerhalb der längsausnehmung der Schneidbackenträger
einen längs stab vorzusehen, der an seinem unteren Ende mit einer Kappe und einem
innerhalb der Kappe liegenden Spreizkörper fest verbunden ist, der ferner an seinem
oberen Ende einen die oberen Klemmbacken überragenden, mit einer Rändelmutter versehenen
Gewindeteil und zwischen der Rändelmutter un den oberen Klemmbacken eine zweite
Kappe und innerhalb dieser Kappe einen zweiten Spreizkörper aufweist, wobei letztere
auf dem längsstab verschiebbar vorgesehen sind.
-
Ein wesentliches Merkmal für die Ausbildung der Schneidbackenträger
ist ferner, daß deren Außendurchmesser in Arbeitsstellung der Vorrichtung einen
Durchmesser gleich dem Innendurchmesser der Gewindebohrung aufweist.
-
Die Herstellung der Schneidbackenträger soll bevorzugt aus einem,
mit den die Gewindeschneidbacken bildenden Gewindeteil versehenen massiven Drehkörper
durch Zersägen und Abfräsen von an den Schnittflächen anschließenden Teilen hergestellt
werden.
-
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen für die im vorausgehenden
genannten Fälle auf der Hand.
-
So kann für das Nachschneiden von an ihrem Anfang zerstörten Gewindebohrungen
ein umständliches und daher kostspieliges Zerlegen von Werkstücken vermieden werden.
-
Auch kann evtl. durch Anbringung eines Abschlusses an das untere Ende
des Gewindebohrers, das Hineinfallen von Bohrspänen in das Innere eines Hohlkörpers,
vermieden werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin,
daß bei der vorgeschlagenen Bemessung des Außendurchmessers der in Arbeitsstellung
befindlichen Schneidbackenträger, diese den Gewindebohrer in dem Bohrloch führen,
wodurch ein genau zentrisches Gewinde geschnitten wird.
-
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele und aus den Patentansprüchen. Es stellen
dar: Fig. 1 eine nach der Erfindung ausgebildete Vorrichtung zum Gewindebohren in
Arbeitsstellung in einer Seitenansicht, bei geschnittenem Federbügel, Fig. 2 die
in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung, ebenfalls in Arbeitsstellung, in einem gegenüber
Fig. 1 um 90° gedrehten teilweisen Längsschnitt, Fig. 3 die in Fig. 1 und Fig. 2
dargestellte Vorrichtung in Einführstellung, in einem der Fig. 2 entsprechenden
teilweisen Längsschnitt,
Fig. 4 eine Schnittansicht durch den unteren
Teil der Vorrichtung gemärD Schnitt I-I in Fig. 2, Fig. 5 eine Schnittansicht durch
die Vorrichtung gemäß Schnitt II-II in Fig. 2 und Fig. 6 das untere Ende einer gegenüber
der in den Fig.
-
1 - 5 dargestellten abgewandelten Vorrichtung, ebenfalls in einem
teilweisen Längsschnitt.
-
Die in den Figuren 1 - 5 dargestellte Vorrichtung zum Gewindebohren
weist als wesentliche Bestandteile zwei gleiche, aus Werkzeugstahl hergestellte
Körper in Form von Zylindersegmenten auf, die im folgenden mit Schneidbackenträger
1 bezeichnet werden. Diese Schneidbakenträger 1 können z.B. auf einfache Weise aus
einem Drehteil hergestellt werden, dessen mittlerer Teil 2 mit einer nur geringen
Minustoleranz einen Durchmesser gleich dem Innendurchmesser der Gewindebohrung aufweist.
Dieses Drehteil 2 erhält in einem gewissen Abstand von seinem unteren Ende ein dem
zu bohrenden Gewinde entsprechendes, aus mehreren Gängen bestehendes Gewinde, aus
dem in bekannter Weise durch Abfräsen zwei gleiche gegenüberliegende Gewindeschneidbacken
3 hergestellt werden. Bei einem Gewindebohrer für ein Rechtsgewinde, wie im dargestellten
Fall, sind die Schneidkanten 4 an der von oben gesehen linken Seite der Gewindeschneidbacken
3 angebracht. An die Schneidkanten 4 schließt sich in bekannter Weise eine Einfräsung
5 zur Aufnahme von Schneidespänen
an. An das obere und untere
Ende dieses mittleren Teiles 2 schließt ein im Durchmesser etwas kleinerer zylindrischer
Teil an, der je zwei gleiche untere und obere Klemmbacken 6 und 6' bildet. In Arbeitsstellung
des Werkzeuges, liegen diese Klemmbacken 6,6' an der Innenseite von zylindrischen
Kappen 7,7' an, deren Außendurchmesser zweckmäßig etwas kleiner als der Innendurchmesser
der Gewindebohrung gewählt wird. Aus einem auf diese Weise hergestellten Bohr- bzw.
Schneidkörper können durch Zersägen und Abfräsen eines an die Trennfläche anschlie3enden
Teils, die in den Figuren 1 - 5 dargestellten Schneidbackenträger 1 hergestellt
werden. Die Stärke des von jeder Werkzeughälfte abzufräsenden Teils richtet sich
nach der Tiefe des zu schneidenden Gewindes und sollte so groß gewählt werden, daß,
wenn die beiden Teile gegeneinander gelegt werden, die beiden Gewindeschneidbacken
3 vollständig innerhalb des Innendurchmessers der Gewindebohrung liegen.
-
Die beiden Schneidbackenträger 1 werden nach dem Abfräsen ihres an
die Trennfläche anschließenden Teils gegeneinander gelegt und in dieser Lage mit
einer Längsbohrung 8 verstehen, deren Durchmesser etwas größer als der Außendurchmesser
des in den Figuren mit 9 bezeichneten Längsstabes ist. An den beiden Stirnseiten
sind die beiden Schneidbackenträger 1 bzw. die an diesen vorgesehenen Klemmbacken
6,6' mit je einer ebenen, unter etwa 450 zu der ebenen Trennfläche hin verlaufenden
Schrägfläche 10 versehen. Außerdem ist in jeden der beiden Schneidbackenträger 1,
an der Außenseite in einer gewissen Entfernung von den oberen Klemmbacken 6'je eine
zu der ebenen Trennfläche
parallele, quer verlaufende Kerbe 11
eingefräst.
-
In diese Kerbe 11 ist unter Vorspannung ein etwa zylinderförmiger
Federbügel 12 eingeklemmt.
-
Um die beiden Schneidbackenträger 1 in die Linführungsstellung und
danach in die Arbeitsstellung verstellen zu können, sind noch die folgenden Bauteile
vorhanden: Der innerhalb der Bohrung 8 der beiden Schneidbackenträger 1 verlaufende
längs stab 9 ist nahe seinem unteren Ende mit einem unteren Spreizkörper verbunden,
der, wie dargestellt, aus einem zylindrischen Bolzen 13 bestehen kann, dessen Durcrmesser
etwas größer als der des längsstabes 9 gewählt ist. Dieser Bolzen 13 ist etwa in
der Mitte der unteren Kappe 7 fest mit dem längs stab 9 verbunden. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel reicht dieser Bolzen 13 bis zur inneren Vlantelfläche der unteren
Kappe 7. Er kann aber auch den Kappenmantel in zwei Bohrungen durchsetzen und bis
zur äußeren Begrenzung der Kappe 7 reichen. Das untere Ende des Längsstabes 9 durchsetzt
ferner eine in der stirnseitigen Begrenzung der Kappe 7 vorgesehene Bohrung und
ist an der Außenseite mit einem Nietkopf 9' versehen. Am oberen Ende der Schneidbackenträger
1 bzw. der dort vorgesehenen Kappe 7' befindet sich ein zweiter, ebenfalls aus einem
Rundstab 13' bestehender Spreizkörper von gleichem Durchmesser wie der des Rundstabes
13. DieserRundstab 13' durchsetzt den Mantel der oberen Kappe 7' und kann bei Handbetätigung
des Gewindebohrers soweit nach beiden Seiten verlängert sein, daß er als Handhabe
beim Gewindeschneiden benutzt werden
kann. Der Rundstab 13' und
die Stirnfläche der oberen Kappe 7' sind mit einer Bohrung versehen, mit der sie
sich gleitend auf dem Längsstab 9 verschieben lassen.
-
Der obere verlängerte Teil 9" des Längsstabes 9 ist mit einem Gewinde
versehen, durchsetzt den Klemmbügel 12 in einer im Durchmesser etwas weiter gehaltenen
Bohrung 12' und weist nahe seinem Ende eine Sicherungsscheibe 14 auf.
-
Auf den Gewindeteil 9" des Längsstabes 9 ist innerhalb des Federbügels
12 eine Rändelmutter 15 aufgeschraubt.
-
Die Handhabung der Vorrichtung nach der Erfindung ist die folgende:
Vor dem Einführen des Gewindebohrers in die mit einem Gewinde zu versehende Bohrung
wird dieser, wie Fig. 3 zeigt, durch Zurückschrauben der Rändelmutter 15 in eine
Stellung gebracht, in der die beiden Spreizbolzen 13,13' soweit voneinander entfernt
liegen, daß der Federbügel 12 die beiden Schneidbackenträger 1 mit ihren ebenen
Segmentflächen mit Druck aufeinanderlegen kann. In dieser Lage kann daher der untere
Teil des Gewindebohrers mit den beiden Gewindeschneidbacken 3 in die mit einem Innengewinde
zu versehende Bohrung eingeführt werden. Anschliessend wird die Rändelmutter 15
soweit verstellt, daß die beiden Schneidbackenträger 1 in die in Fig. 1 u. 2 dargestellte
Lage gelangen. Der Durchmesser der beiden Spreizbolzen 13,13' ist so groß gewählt,
daß, wenn die Spreizbolzen 13,13' von den 450 Schrägflächen 10 zwischen die beiden
ebenen Segmentflächen der Schneidbackenträger 1 gelangen, die Klemmbacken 6 bzw.
6' gerade fest an den Innenflächen der Kappen 7 bzw. 7' anliegen. In dieser Lage
sind die beiden Schneidbackenträger 1 in ihrer Arbeitsstellung
starr
miteinander verbunden, sodaß nunmehr ein Gewinde in die Bohrung geschnitten werden
kann. Da der Durchmesser der beiden Schneidbackenträger 1 oberhalb der beiden Schneidbacken
3 genau gleich dem Durchmesser der Bohrung gewählt ist, dient dieser Teil des Gewindebohrers
bei der Gewindeherstellung als zentrische Führung.
-
Der Federbügel 12 sorgt dafür, daß beim Einführen der Vorrichtung
in die Bohrung die beiden Schneidbackenträger 1 ihre Lage zueinander beibehalten.
Andererseits verhindert der durch die Bohrung 12' in dem Federbügel 12 nach oben
durchragende Teil des Gewindeteils 9 des Längsstabes 9 und die nahe dem oberen Ende
des Gewindeteils 9" vorgesehene Sicherungsscheibe 14, daß der Federbügel 12 zur
Seite gekippt und die Rändelschraube 15 soweit von dem Gewindeteil 9" abgeschraubt
werden kann, daß sich die Vorrichtung zerlegt.
-
Bei dem in den Figuren 1 - 5 dargestellten Ausführungsbeispiel liegen
die beiden Spreizbolzen 13,13' in der Arbeitsstellung der Vorrichtung etwas entfernt
von den Schrägflächen 10, zwischen den ebenen, zueinander parallelen, einander zugekehrten
inneren Begrenzungsflächen der Schneidbackenträger 1, wobei die Rändelmutter 15
soweit auf den Gewindeteil 9" des Längsstabes aufschraubbar sein muß, bis die Stirnflächen
der Klemmbacken 6,6' gegen die inneren Stirnflächen der beiden Kappen 7,7' anliegen.
In dieser Lage müssen auch die beiden Spreizbolzen 13,13' die zylindrischen Außenflächen
der insgesamt vier Klemmbacken 6,6' mit einem gewissen Druck gegen die inneren
Zylinderflächen
der beiden Kappen 7,7' an -drücken.
-
Es müssen somit nicht nur die Innendurchmesser der beiden Kappen 7,7'
und die Außendurchmesser der Klemmbacken 6,6' genau miteinander übereinstimmen,
sondern es müssen auch die Außendurchmesser der beiden Spreizbolzen 13,13' ein genaues
hierzu passendes Maß haben.
-
Will man vermeiden, daß auch die Spreizbolzen 13,13' ein genau einzuhaltendes
Maß erhalten müssen, so kann eine etwas andere Ausführung für die Vorrichtung gewählt
werden, wie sie etwa in Fig. 6 dargestellt ist.
-
Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführung ist, bei sonst gleicher
Ausbildung der Vorrichtung, lediglich der Durchmesser der beiden Spreizbolzen 13"
etwas vergrößert worden, sodaß sie noch nicht zwischen die beiden ebenen Trennflächen
gelangen, wenn die beiden Kappen 7,7' an die Stirnflächen der Klemmbacken 6,6' zur
Anlage gelangen.
-
Der Winkel, den die Schrägflächen 10' mit den ebenen Trennflächen
einschließen, ist ferner kleiner als 450 gewählt worden. Zur Verringerung des Verstellweges
können hier anstelle der ebenen Schrägflächen 10' auch gewölbte Schrägflächen gewählt
werden, wobei es jedoch zweckmäßig ist, deren Krümmung an der Anlagestelle mit den
Spreizbolzen 13", wenn gleichzeitig auch die Klemmbacken 6,6' an den Innenflächen
der Kappen 7,7' anliegen, so zu bemessen, daß die gemeinsame Tangentialebene durch
die Berührungslinie einen kleinen Winkel mit der Trennebene der Schneidbackenträger
1 einschließt.
-
Bei dem in den Figuren 1 - 6 dargestellten Ausführungsbeispielen sind
die beiden Gewindeschneidbacken 3 als sektorförmige Teile eines vollständigen Gewindes
ausgebildet. Eine solche Ausführung der Vorrichtung eignet sich daher hauptsächlich
zum Nachschneiden eines schon vorhandenen Innengewindes. Es ist aber auch möglich,
die Gewindeschneidbacken so auszubilden, daß sie sich bevorzugt zum Neuschneiden
eines Innengewindes eignen. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn der hier obere Teil
der Gewindeschneidbacken 3 eine konische Anfräsung aufweist.
-
Auch ist es möglich, durch eine entsprechende mehrfache Unterteilung
des zur Herstellung der Vorrichtung benutzten Grundkörpers, bei entsprechender Ausbildung
der Spreizkörper, drei, vier oder auch mehr Schneidbackenträger mit je einer Gewindeschneidbacke
vorzusehen.
-
L e e r s e i t e