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Titel: Werkzeugeinsatz für Ausdreharbeiten, insbe-
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sondere für Bohrstange.
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Die Erfindung betrifft einen Werkzeugeinsatz für Ausdreharbeiten,
insbesondere für Bohrstange, mit einem in eine Ausnehmung eines Werkzeughalters,
z.B. der Bohrstange, einsetzbaren Gehäuse mit einem darin in einer Längsbohrung
verschiebbar gelagerten Schneidplattenträger mit zylindrischem Schaft, der an seinem
äußeren Ende in einer Aussparung eine gegenüber der Schaftachse seitlich versetzte,
auswechselbare Schneidplatte trägt und an seinem hinteren Ende ein Gewinde aufweist,
in welches das Gewinde eines zwischen axialverspannten Kugellagern spielfrei im
Gehäuse drehbar gelagerten Einstellelementes eingreift.
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Für bestimmte Ausdreharbeiten ist es erforderlich, daß die Schneidplatte
nicht nur in radialer Richtung über den Umfang der Bohrstange oder den Umriß eines
an der Bohrstange befestigten Werkzeughalters vorsteht, sondern auch in axialer
Richtung. Außerdem soll die Schneidplatte in radialer Richtung fein verstellbar
sein. Zu diesem Zweck ist es bekannt, einen üblichen Werkzeugeinsatzfin dessen Gehäuso
ein fein verstellbarer Schneidplattenträger angeordnet ist, in einer Ausnehmung
des Werkzeughalters anzuordnen.
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Die Achse dieser zylindrischen Ausnehmung ist unter etwa gegenüber
der Bohrstangenachse geneigt. Hierdurch wird die Forderung erfüllt, daß die Schneidplatte
in axialer Richtung der Bohrstange über den Werkzeughalter nach vorne
vorsteht.
Die schräge Anordnung des Werkzeugeinsatzes hat den Nachteil, daß bei å jeder Verstellung
des Schneidplattenträgers sowohl die gewünschte Radialverstellung der Schneidplatte
erfolgt, aber auch eine unerwünschte axiale Verstellung derselben. Weiterhin bereiten
die Bauabmessungen, insbesondere die axiale Länge der bisher bekannten Werkzeugeinsätze
mit Feinverstellung des Schneidplattenträgers gewisse Schwierigkeiten, denn Bohrstangen
oder Werkzeugträger haben oft zentrale Bohrungen, beispielsweise für die Unterbringung
von Zugstangen zur Betätigung von Querschiebern u.s.w., oder aber eine zentralliegende
Schraube, welche der Befestigung des Werkzeughalters an der Bohrstange dient.Aus
diesem Grund darf sich der Werkzeugeinsatz keinesfalls über die Mitte des Werk zeughalters
hinaus erstrecken, sondern er muß sogar noch vor der Mitte desselben enden, damit
sich die Befestigungsschraube an dem hinteren Ende des Werkzeugeinsatzes vorbei
erstrecken kann. Ein weiterer Nachteil ist der geringe Verstellweg der für diesen
Zweck bekannten Werkzeugeinsätze.
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Bei einem anderen, insbesondere für Bohrstangen bestimmten bekannten
Werkzeugeinsatz, wie er eingangs beschrieben wurde (vgl. DE-PS 1 752 012), weist
der Schneidplattenträger an seinem hinteren Ende einen Gewindezapfen auf. Dieser
Gewindezapfen wird von einer Mutter umschlossen, die einen Bund besitzt, der zwischen
zwei Kugellagern in dem Gehäuse des Werkzeugeinsatzes unter Vorspannung in axialer
Richtung spielfrei gelagert ist. Eine Verlängerung der Mutter ist am rückwärtigen
Ende des Gehäuses aus diesem herausgeführt und weist dort einen Sechskant auf, sodaß
die Mutter gedreht werden kann. Damit verhindert wird, daß sich der zylindrische
Schaft des Schneidplattenträgers gegenüber dem Gehäuse verdreht, ist ein Querstift
vorgesehen, der in entsprechende, sich in axialer Richtung des Schaftes erstreckende
Führungsnuten eingreift. Eine derartige Verdrehsicherung ist jedoch nur dann geeignet,
wenn die wirksame Schneidkante der Schneidplatte nur wenig gegenüber der Schaftachse
versetzt ist. Dieser bekannte Werkzeugeinsatz weist in axialer Richtung eine verhältnismäßig
große
Baulänge auf und ist deshalb für den eingangs beschriebenen Zweck bei kleineren
Bearbeitungsdurchmessern nicht geeignet.
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Ferner ist auch ein Einsatz mit Bohrstählen an beiden Enden für Bohrstangen
mit Querloch bekannt (vgl. DE-PS 1 082 480), dessen Bohrstähle mit einer in ihrer
Längsrichtung angeordneten Stellspindel mit gegenläufigen Gewinden im Abstand einstellbar
sind. Die StelLspindel ist mit einer in eine Kerbe eingreifenden Querschraube in
dem Querloch festlegbar. Die Stellspindel greift jeweils in ein Muttergewinde des
Schaftes des Bohrstahles mit einem Gewindezapfen ein, der an seinem vorderen Ende
einen durch eine Axialbohrung des Bohrstahles zugänglichen Innensechskant aufweist.
Dieser bekannte Einsatz ist für den eingangs erwähnten Zweck überhaupt nicht verwendbar,
da die Bohrstähle lediglich durch eine Klemmschraube gegen Verdrehung gesichert
sind.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeugeinsatz
der eingangs beschriebenen Art für den eingangs erwähnten Zweck zu schaffen, der
eine kurze Baulänge aufweist, einen verhältnismäßig großen Verstellweg besitzt und
so in einen Werkzeughalter bzw. eine Bohrstange eingebaut werden kann, daß bei einer
Radialverstellung des Schneidplattenträgers keine Axialverstellung erfolgt. Zusätzlich
soll sich der Werkzeugeinsatz durch eine stabile Lagerung der Schneidplatte auszeichnen.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Gehäuse
an seinem vorderen Ende einen Querschlitz mit sich im wesentlichen parallel zur
Schneidplattenebene erstreckenden Begrenzungsflächen aufweist,
daß
der Schaft an seinem vorderen Ende einen Quersteg besitzt, dessen sich im wesentlichen
parallel zur Schneidplattenebene verlaufenden Seitenflächen an den Begrenzung8 flächen
des Querschlitzes anliegen, daß an einem Ende des Quersteges, welches sich mindestens
bis zur Mantelfläche des Gehäuses erstreckt, die Aussparung für die Schneidplatte
vorgesehen ist, und daß das Gewinde im Schaft als Muttergewinde ausgebildet ist,
in welches das Einstellelement mit einem Gewindezapfen eingreift, der an seinem
vorderen Ende einen durch eine Axialbohrung des Quersteges zugänglichen Innensechskant
aufweist.
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Der neue Werkzeugeinsatz zeichnet sich vor allen Dingen durch eine
sehr kurze axiale Baulänge aus. Er kann deshalb in den Werkzeughalter, bzw. eine
Bohrstange so eingesetzt werden, daß sich die Achse des Schneidplattenträgers senkrecht
zur Bohrstangenachse erstreckt. Damit erfolgt bei einer Verstellung des Schneidplattenträgers
in radialer Richtung niemals eine Verstellung in axialer Richtung der Bohrstange,
Da die Schneidplatte an dem erwähnten Quersteg gelagert ist, steht sie in der gewünschten
Weise in axialer Richtung über den Werkzeughalter bzw. die Bohrstange vor. Um bei
dieser Ausgestaltung die hohen Bearbeitungskräfte aufnehmen zu können, ist der Quersteg
in einem nach vorne offenen Querschlitz des Gehäuses gelagert und er stützt sich
mit seinen Seitenflächefl an den Begrenzungaflächen des Querschlitzes ab. Hierdurch
wird eine sehr stabile und verdrehfeste Lagerung des Schneidplattenträgers und damit
auch der Schneidplatte erreicht.
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Ferner ist es von Vorteil, daß bei dem erfindungsgem'äßen Werkzeugeinsatz
die Verstellung des Schneidplattenträgers von der Vorderseite desselben vorgenommen
werden kann.
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Dank der spielfreien Lagerung des Einstellelementes können
die
Verstellungen des Schneidplattenträgers mit großer Genauigkeit vorgenommen werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Stirnansicht des Werkzeugeinsatzes Fig. 2 einen
Querschnitt nach der Linie II-II der Figur 1 Fig. 3 einen Teilquerschnitt nach der
Linie III-III der Figur 1.
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In der Zeichnung ist mit 1 die strichpunktiert dargestellte Bohrstange
bezeichnet, die an ihrem vorderen freien Ende einen Werkzeughalter 2 trägt, der
auch als Bohrkopf bezeichnet wird. Dieser Werkzeughalter 2 ist in einer Nut 3, die
in der vorderen Stirnfläche der Bohrstange 1 vorgesehen ist, eingesetzt. Er wird
durch eine Büchse 4 die sowohl in den Werkzeughalter 2 als auch in die Bohrstange
1 eingreift, zentriert. Gehalten wird der Werkzeughalter durch eine in die Bohrstange
1 eingeschraubte Befestigungsschraube 5.
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Der Werkzeughalter weist eine in radialer Richtung verlaufende zylindrische
Ausnehmung 6 auf, in welche das Gehäuse 8 des insgesamtmit 7 bezeichneten Werkzeugeinsatzes
eingesetzt ist. Dieses Gehäuse 8 weist vorteilhaft einen in die Ausnehmung 6 des
Werkzeughalters 2 einsetzbaren zylindrischen Ansatz 8a und einen demgegenüber im
Durchmesser größeren Flansch 8b auf. Der Flansch 8b besitzt zweckmäßig eine seitliche
Abflachung 9, mit welcher er sich an einer vorspringenden. Stützfläche 10 des Werkzeughalters
2 abstützt.
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Mittels einer Klemmschraube 11, die sich auf einer Abflachung 12 des
Gehäuses 8 abstützt, wird dieses in dem Werkzeughalter 2 gehalten.
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Das Gehäuse 8 weist an seinem vorderen Ende in dem Flansch 8b einen
zum vorderen Ende hin offenen Querschlitz mit sich im wesentlichen parallel zur
Schneidplattenebene bzw. zur Achse der Bohrstange 1 erstreckenden Begrenzungsflächen
13 auf. Das Gehäuse 8 besitzt feuer eine Längsbohrung 14, in welcher der Schaft
15a des Schneidplattenträgers 15 verschiebbar gelagert ist. Der Schaft 15a weist
an seinem vorderen Ende einen Quersteg 15b auf, dessen sich im wesentlichen parallel
zur Schneidplattenebene E-E verlaufenden Seitenflächen 16 an den Begrenzungsflächen
13 des Querschlitzes anliegen.
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Der Quersteg 15b erstreckt sich zweckmäßig mindestens bis zur Mantelfläche
8c des Gehäuses 8. An dem einen Ende des etwas über diese Mantelfläche 8c vorstehenden
Quersteges ist eine Aussparung 17 für die auswechselbare dreieckförmige Schneidplatte
18 vorgesehen, welche mittels einer Schraube 19 in der Aussparung gehalten ist.
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Der Schaft 15a weist ferner an seinem hinteren Ende ein Muttergewinde
20 auf, in welches der Gewindezapfen 21a eines Einstellelementes 21 eingreift. Der
Gewindezapfen 21a besitzt einen zylindrischen Ansatz 22 mit einem Innensechskant
23, der durch eine Axialbohrung 24 im Quersteg 15b zugänglich ist.
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Das Einstellelement weist zweckmäßig einen radial über den Gewindezapfen
21a vorstehenden Bund 21b auf, der sich mit seiner einen Seite unter Zwischenschaltung
mehrerer Kugeln 25 an der Rückseite des Gehäuses 8 abstützt. Auf der anderen Seite
wird der Bund 21b von einem Deckel 26 umfaßt.
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Zwischen dem Innenboden 26a des Deckels 26 und der Rückseite des Bundes
ist eine zentrale Kugel 27 angeordnet. Der Deckel 26 ist mit Abstand von der Rückseite
des Gehäuses 8 angeordnet, sodaß auf die Kugeln 25, 27 mittels mehrerer Schrauben
28 eine Vorspannung ausgeübt werden kann und das Einstellelement 21 damit in axialer
Richtung spielfrei gehalten ist.
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Trotzdem läßt sich das Einstellelement 21 drehen.
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Der Bund 21b weist zweckmäßig an seiner Mantelfläche eine Skaleneinteilung
auf und der Deckel 26 besitzt eine sich bis zur Mantelfläche erstreckende seitliche
Aussparung 28, durch welche die Skaleneinteilung sichtbar ist.
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Um eine möglichst gute Abstützung des Quersteges 15b an den Begrenzungsflächen
13 des Querschlitzes zu erreichen, erstreckt sich der Quersteg 15b zweckmäßig beidseitig
über den Schaft 15a hinaus. Die Breite des Quersteges B sollte dabei, wie aus Figur
1 zu entnehmen ist, in etwa dem Schaftdurchmesser entsprechen.
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In dem Flansch 8b ist ferner eine senkrecht zu einer Seitenfläche
16 des Steges 15b verschraubbare Klemmschraube 29 vorgesehen.
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Zur Verstellung des Schneidplattenträgers 15 in radialer Richtung
R wird diese Klemmschraube 29 gelöst. Mittels eines in den Sechskant 23 eingesetzten
Stellwerkzeuges kann dann das Einstellelement 21 gedreht werden und mittels des
Gewindezapfens 21a und des Muttergewindes 20 wird dann der Schneidplattenträger
in Richtung R verstellt. Um dabei auch das unvermeidbare axiale Spiel zwischen dem
Gewindezapfen 21 und dem Muttergewinde 20 auszuschalten, nimmt man die Einstellung
jeweils so vor, daß der Schneidzapfenträger 15 stets in der gleichen Richtung verschoben
wird.
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Nachdem die Verstellung um das gewünschte Maß vorgenommen ist, wird
die Klemmschraube 29 wieder angezogen. Die auf
die Schneidplatte
18 einwirkenden Bearbeitungskräfte werden von dem Quersteg 15b über dessen Seitenflächen
16 sicher auf die Begrenzungsflächen 13 des Querschlitzes und damit auf das Gehäuse
8 übertragen.