DE3039659C2 - Werkzeugeinsatz für eine Bohrstange od. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugeinsatz für eine Bohrstange od. dgl., mit einem gegenüber der Bohrstange zentrierbaren Gehäuse, in dessen Bohrung jcwils der zylindrische Schaft zweier Werkzeugträger verschiebbar geführt ist, wobei die äußeren Schaftenden jeweils ein um 180° zum anderen Werkzeug versetzt angeordnetes Werkzeug tragen und die inneren Schaftenden jeweils mit einem Außengewinde in eine mit zwei entsprechenden gegenläufigen Innengewinden versehene Einstellbuchse eingreifen, die durch zwei einander gegenüberliegende Axialkugellager gegenüber dem Gehäuse abgestützt ist, und wobei die beiden zylindrischen Schäfte gegenüber dem Gehäuse jeweils durch eine Klemmeinrichtung festsetzbar sind.

Bei einem derartigen bekannten Werkzeugeinsatz, DE-OS 23 60 000, weist die Einstellbuchse zv/ei gegenläufige Innengewinde auf, von denen jedes mit einem Außengewinde der beiden Werkzeugträger zusammenwirkt. Die Schäfte der beiden Werkzeugträger sind je in einer an ihrem äußeren Ende einen Konus aufweisenden Spannzangenhülse geführt, die in einer Längsbohrung bzw. Bohrung des Gehäuses verschiebbar ist. Das Gehäuse enthält an beiden Enden der Bohrung eingeschraubte Gewinderinge, die mit einem Innenkonus auf den Konus der zugehörigen Spannzangenhülse einwirken. Zwischen dem inneren Ende jeder Spannzangenhülse und einem Bund der Einstellbuchse ist je ein Axialkugellager vorgesehen. Sind beide Gewinderinge fest angezogen, so ist die Einstellbuchse unter Zwischenschaltung der beiden Axialkugellager, der beiden Spannzangenhülsen und der Gewinderinge spielfrei an dem Gehäuse abgestützt. Durch Verdrehung der Einstellbuchse können die beiden Werkzeugträger gegenläufig bewegt werden. Damit jedoch die beiden Werkzeuge gleichmäßig belastet sind und die herzustellende Bohrung im Durchmesser tatsächlich dem Abstand der beiden äußeren Schneidecken der Werkzeuge entspricht, ist es erforderlich, daß zunächst die beiden Werkzeugträger gegenüber dem Gehäuse so zentriert werden, daß die beiden äußeren Schneidecken der beiden Werkzeuge von der Gehäusemitte genau den gleichen Abstand aufweisen. Der so voreingestellte Werkzeugeinsatz kann dann in die Bohrstange eingesetzt werden und wird dann über eine Zentriereinrichtung gegenüber der Bohrstange zentriert. Eine derartige Zentriereinrichtung, die aus einem im Querschnitt trapezförmigen Zentrierkeil besteht, der teilweise in eine in der Bohrstsoge vorgesehene trapezförmige Nut und teilweise in eine in dem Werkzeugeinsatz vorgesehene trapezförmige Nut eingreift, ist bspw. in der DE-OS 22 09 516 beschrieben. Da diese Zentriereinrichtung keine Justierung des Werkzeugeinsatzes gegenüber der Bohrstangenachse zuläßt, und da jegliche Einstellungen bei moderner Fertigung nicht in der Maschine selbst, sondern in einer gesonderten Einstellabteilung vorgenommen werden sollen, ist es erforderlich, die beiden Werkzeugträger gegenüber dem Gehäuse zu verschieben. Obwohl dies, wie oben beschrieben wurde, durch Lösen des einen Gewinderinges und Anziehen des anderen G'winderinges theoretisch möglich ist, hat jedoch die Praxis gezeigt, daß sich eine genaue Zentrierung der beiden Werkzeugträger gegenüber dem Gehäuse nur in sehr umständlicher und zeitraubender Weise erreichen läßt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeugeinsatz der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, bei dem die beiden Werkzeugträger zeitsparend und genau so eingestellt werden können, daß die äußeren Ecken ihrer Werkzeuge genau den gleichen Abstand von der Gehäusemitte aufweisen und dabei der gegenseitige Abstand der beiden äußeren Schneidecken dem gewünschten Bohrungsdurchmesser entspricht, wobei der Werkzeugeinsatz weiterhin einfach in seinem Aufbau sein und kleine Bauabmessungen aufweisen soll.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Einstellbuchse aus zwei getrennten, jeweils einem Werkzeugträger zugeordneten Einstellringen besteht, zwischen denen ein weiteres Axialkugellager angeordnet ist, wobei das durch die beiden Axialkugellager gegenüber dem Gehäuse vorgesehene Abstützen der Einstellbuchse bzw. der Einstellringe an einem Ringabsatz bzw. an einer in das Gehäuse eingeschraubten Gewindebuchse erfolgt.

Durch die Verwendung von zwei getrennten Einstellringen kann man jeden Werkzeugträger für sich genau einstellen, so daß der Abstand seiner äußeren Schneidecke von der Mitte des Gehäuses dem halben Durchmesser der zu bearbeitenden Bohrung entspricht.

Nach der Voreinstellung weisen also die äußeren Schneidecken der beiden Werkzeuge von der Gehäusemitte genau den gleichen Abstand auf. Da dieser Abstand dem halben Durchmesser der herzustellenden Bohrung entspricht, ist der gegenseitige Abstand der beiden äußeren Schneidecken genauso groß wie der Durchmesser der herzustellenden Bohrung. Die Genauigkeit der Einstellung wird noch dadurch erhöht, daß die beiden Einstellringe du^rch Vorspannung der drei Axialkugellager, die durch die Gewindebuchse erzielbar ist, spielfrei im Gehäuse gehallen sind. Gegenüber dem eingangs beschriebenen bekannten Werkzeugeinsatz konnte auch die Anzahl der Einzelteile verringert werden, so daß der neue Werkzeugeinsatz einfacher im Aufbau und damit billiget in der Herstellung ist. Trotz dieser Vorteile wurden kleine Bauabmessungen, insbesondere in axialer Richtung der Werkzeugträger, erreicht, da jeder der beiden Einstellringe nur mit seinem äußeren Ende am Gehäuse bzw. der Gewindebuchse abgestützt ist, während die inneren Enden der >o beiden Einstellringe sich gegenseitig abstützen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt des Werkzeugeinsatzes,

Fig.2 eine Slirnansicht in Richtung Il der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

In der Zeichnung ist ein quaderförmiges Gehäuse 1 so gezeigt, welches in eine entsprechende Aussparung am vorderen Ende einer nicht dargestellten Bohrstange einsetzbar ist. Das Gehäuse 1 weist an seiner Vorderseite eine trapezförmige Zentriernut 2 auf. Die Bohrstange ist an ihrer Stirnseite ebenfalls mit einer i> derartigen Zentriernut versehen. In beide Zentriernuten greift ein gemeinsamer, nicht dargestellter, Zentrierkeil ein, der an der Bohrstange mittels einer Schraube gehalten ist und den Werkzeugeinsatz gegenüber der Bohrstange zentriert, wie es ausführlicher in der DE-OS 22 09 516 beschrieben ist.

In einer Bohrung 3 des Gehäuses 1 ist ein Werkzeugträger 4 verschiebbar geführt. In das andere Ende des Gehäuses ist eine Gewindebuchse 5 mit einer Bohrung 6 eingeschraubt, in der ein zweiter Werkzeugträger 7 koaxial zu dem ersten Werkzeugträger 4 verschiebbar geführt ist. Beide Werkzeugträger 4,7 sind gleichartig ausgeführt und weisen jeder einen zylindrischen Schaft 8 bzw. 9 und an den inneren Schaftenden je ein Außengewinde 10 bzw. 11 auf. Am äußeren Ende 5<> tragen die beiden Werkzeugträger 4,7 je ein Werkzeug 12 bzw. 13 in Form einer auswechselbaren, dreieckförmigen Schneidplatte. Die Werkzeuge 12, 13 sind um 180° versetzt zueinander angeordnet. Das Gehäuse 1 weist an seinen beiden Enden je einen Vorsprung 14 bzw. 15 auf. Jeder dieser Vorsprünge 14,15 ist mit einer ebenen Stützfläche 16 bzw. 17 versehen, auf der sich ein gegenüber dem zylindrischen Schaft 8 bzw. 9 verbreiteter Teil 18 bzw. 19 des Werkzeugträgers 4 bzw. 7 abstützt. Jeder Schaft 8 bzw. 9 ist ferner mit einer Abflachung 20 bzw. 21 versehen. In dem Gehäuse 1 ist für jeden Schaft 8 bzw. 9 als Klemmeinrichtung eine senkrecht zur Schaftachse verschraubbare Klemmschraube 22 bzw. 23 vorgesehen, die an ihrem inneren Ende mit einem Kegel 24 versehen ist. Da die *·> Anordnung der Klemmschraube 22 bzw. 23 bei beiden Werkzeugträgern 4, 7 die gleiche ist, wird unter Bezugnahme auf Fig.? nur noch die nähere Aiisgcstal tung der Klemmschraube 23 beschrieben. Die Anordnung der Abflachung 21 gegenüber der Klemmschraube 23 ist derart, daß die Klemmschraube nur mit einer Mantellini£ 24a des Kegels 24 an der Abflachung ?1 anliegt. Weiterhin ist die Anordnung so getroffen, daß beim Anziehen der Klemmschraube 23 der verbreiterte Teil 19 gegen die ebene Stützfläche 17 gedruckt wird. Außerdem wird auch der Schaft 9 gegen den der Klemmschraube 23 gegenüberliegenden Bereich der Bohrung 6 gedrückt. Schließlich ist die Anordnung der Klemmschraube 23 auch noch derart, daß bei ihrem Anziehen an der Mantellinie 24a eine nach innen zur Mitte des Gehäuses 1 hin gerichtete Kraft auf den Schaft 9 übertragen wird. Gleiches gilt natürlich auch bezüglich der Klemmschraube 22 und dem Schaft 8.

Für jeden Werkzeugträger 4 bzw. 7 ist ferner ein eigener Einstellring 25 bzw. 26 vorgesehen. Der Einstellring 25 weist ein Innengewinde 27 auf, welches in das Außengewinde 10 des Werkzeugträgers 4 eingreift. Der Einstellring 26 ist mit einem Innengewinde 28 mit einer entgegengesetzt zur Steigung des Innengewindes 27 gerichteten Steigung versehen. D.i'i Innengewinde 28 greift in das Außengewinde 11 des We: kzeugträgers 7 ein. Der Einstellring 25 stützt sich über ein Axialkugellager 29 an einem Ringabsatz 30 des Gehäuses 1 ab. Der Einstellring 26 stützt sich über ein zweites Axialkugellager 31 an der Gewindebuchse 5 ab. Der Einstellring 26 weist ferner in seiner Stirnseite eine Ringnut 32 mit V-förmigem Querschnitt zur Aufnahme der Kugeln eines weiteren Axialkugellagers 33 auf, die sich an der ebenen Stirnfläche des anderen Einsteliringes abstützen. Durch die Gewindebuchse 5 werden die Axialkugellager 29, 33, 31 unter Vorspannung gehalten und somit die beiden Einstellringe 25, 26 in axialer Richtung des Gehäuses spielfrei, jedoch drehbar gelagert.

Um das Eindringen von Verunreinigungen in das Gehäuse 1 und die verschiedenen Gewinde zu verhindern, ist die V-förmige Ringnut 32 von einer weiteren Ringnut 34 konzentrisch umgeben, in welcher ein O-Ring 35 angeordnet ist. Die Abdichtung wird ferner durch die am Umfang der beiden Einstellringe 25, 26 vorgesehenen O-Ringe 36, 37 vervollständigt. Die Einstellringe 25, 26 sind ferner an ihrem Umfang mit Bohrungen 38, 39 versehen, in welche zum Verdrehen der Einstellringe passende Stifte einsetzbar sind.

Damit der Werkzeugeinsatz einwandfrei arbeitet, müssen die beiden Werkzeugträger 4, 7 nicht nur so eingestellt werden, daß der Abstand D der beiden äußeren Ecken ihrer Werkzeuge 12, 13 genau dem Durchmesser der herzustellenden Bohrung entspricht, sondern auch so, daß die beiden äußeren Ecken der Werkzeuge 12, 13 von der Gehäusemitte jeweils genau den gleichen Abstand a aufweisen. Sind die beiden Abstände a richtig eingestellt, so ergibt sich automatisch JUCi. die richtige Einstellung des Abstandes D. Zur Einstellung der beiden Abstände a wird das Gehäuse 1 in ein Einstellgerat eingesetzt und in dem Einstellgerät mittels der Zentriernut 2 zentriert. Zum genauen Einstellen des Werkzeugträgers 4 wird dieser zunächst durch Verdrehung des Einstcllringes 25 so weit in Richtung der Genäusemitte verschoben, daß die äußere Ecke seines Werkzeuges 12 einen Abstand von der Gehäusemitte einnimmt, der kleiner ist als der einzustellende Abstand a. Bei der bewegung des Werkzeugträgers 4 in Richtung zur Gehäusemitte kann die Klemmschraube 22 gelockert werden. Anschließend wird jedoch die Klemmschraube 22 wieder festgezogen um! der Werkzeugträger 4 durch Verdrehen des

Kinstellringes 25 in enlgegcngesei/icr Richtung nach iiiißcn bcwcgl, so lange, bis die äußere Ecke des Werkzeuges 12 den gewünschten Abstand ;; von der Gehäusemitte erreicht hat. In der gleichen einfachen Weise kann auch der zweite Werkzeugträger 7 mit der äußeren Schneidecke seines Werkzeuges 13 auf das gewünschte Maß a eingestellt werden. Diese Einstcllarbeiten können rasch und mit höchster Genauigkeit vorgenommen werden. Da die beiden Klemmschrauben

22, 2.3 bereits vor der Verstellung der beiden Werkzeugträger 4, 7 nach außen angezogen sind, kann der Werkzeugeinsatz sofor: nach der beschriebenen Einstellung aus dem Einsiellgerät entnommen und in die Bohrstangc eingesetzt werden, ohne daß sich die voreingestellie Position der beiden Werkzeugträger noch in irgendeiner Weise beim Einsetzen der Bohrstange in die Werkzeugmaschine oder bei der anschließenden Bearbeitung verändern würde.

Hierzu 2 IShill

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Werkzeugeinsatz für eine Bohrstange od. dgl, mil einem gegenüber der Bohrstange zentrierbaren Gehäuse, in dessen Bohrung jeweils der zylindrische Schaft zweier Werkzeugträger verschiebbar geführt ist, wobei die äußeren Schaftenden jeweils ein um 180° zum anderen Werkzeug versetzt angeordnetes Werkzeug tragen und die inneren Schaftenden jeweils mit einem Außengewinde in eine mit zwei entsprechenden gegenläufigen Innengewinden versehene Einstellbuchse eingreifen, die durch zwei einander gegenüberliegende Axialkugellager gegenüber dem Gehäuse abgestützt ist, und wobei die beiden zylindrischen Schäfte gegenüber dem Gehäuse jeweils durch eine Klemmeinrichtung festsetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellbuchse aus zwei getrennten, jeweils einem Werkzeugträger (4; 7) zugeordneten Einstellungen (25, 26) Ijesteht, zwischen denen ein weiteres AxialkugeÜager (33) angeordnet ist, wobei das durch die beiden Axialkugellager (29, 31) gegenüber dem Gehäuse vorgesehene Abstützen der Einstellbuchse bzw. der Einstellringe an einem Ringabsatz (30) bzw. an einer in das Gehäuse (1) eingeschraubten Gewindebuchse (5) erfolgt.

2. Werkzeugeinsatz nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Führen des zylindrischen Schaftes (8) des einen Werkzeugträgers (4) unmittelbar am Gehäuse (1) und das Führen des zylindri- jo sehen Schafes (9) des anderen Werkzeugträgers (7) in der Bohrung (6) der Gewindebuchse (5) erfolgt.

3. Werkzeugeinsatz nacn Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln des weiteren Axialkugellagers (33, in einer V-förmigen r> Ringnut (32) der Stirnfläche des einen Einstellringes (26) aufgenommen und an der ebenen Stirnfläche des anderen Einstellringes (25) abgestützt sind.

4. Werkzeugeinsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (32) von einer an to der Stirnfläche des einen Einstellringes (26) vorgesehenen weiteren Ringnut (34) konzentrisch umgeben ist, in der ein O-Ring (35) angeordnet ist.