DE3316053C2 - - Google Patents

Description

Eine Maschinenreibahle dieser Gattung ist aus der DE-OS 30 22 984 beispielsweise bekannt. Bei der hieraus bekannten Maschinenreibahle wird das Hartmetallmesser in einer zweiteiligen Kasesette gehalten, die aus einer oben anliegenden Spannpratze und einem unten anliegenden Gegenfutter besteht. Das Gegenfutter selbst liegt auf der Auflageebene des Kopfes auf. Die Spannschraube preßt nun die Spannpratze gegen das Hartmetallmesser, dieses gegen das Gegenfutter und die gesamte Kassette an die Auflageebene. Zum Justieren ist den beiden Endbereichen des Hartmetallmessers je eine Druckschraube zugeordnet, die in querliegenden Gewindebohrungen des Kopfes eingeschraubt sind. Diese Druckschrauben wirken über Zwischenstücke auf Druckflächen des Gegenfutters. Wird das Gegenfutter radial nach außen gedrückt, so wird damit zwangsläufig auch das Hartmetallmesser mitbewegt. Von Vorteil ist die von der Justierstellung unabhängige Einspannung des Hartmetallmessers. Machinen­ reibahlen dieser Bauart sind zur Bearbeitung von Bohrungen ab 10 mm Durchmesser geeignet. Zur Bearbeitung von kleineren Bohrungen müßten jedoch die Einzelelemente der Reibahle derartig klein sein, daß sie nicht mehr die erforderliche Festigkeit hätten. Der optimale Nutzeffekt des Kassetten-Prinzips geht also bei zunehmender Verkleinerung der Bauelemente wieder verloren.

Aus der DE 32 01 508 C1 ist eine nicht gattungsgemäße Reibahle bekannt, bei der zwar der Hartmetallmesser unmittelbar auf der Auflageebene liegt und mittes einer Druckleiste einer Spannpratze dagegen gedrückt wird. Dabei liegt eine Schubleiste der Spannpratze an der der wirskamen Schneide gegenüberliegenden Fläche des Hartmetallmessers an. Die Spannpratze ist jedoch um die Spannschraube schwenkbar gelagert, die zu diesem Zweck relativ weit gegenüber der Schneide axial versetzt sein muß. Die Spannpratze stützt sich mit einem bezüglich dem Hartmetallmesser gegenüberliegenden Bereich nach Art eines zweiarmigen Hebels an einer koaxial zur Spannschraube ausgerichteten Randfläche des Kopfes ab. Die zur Radialeinstellung des Hartmetallmessers erforderliche Distanz zwischen dem und der Spannschraube sowie die hochbauende Schwenklagerung der Spannpratze erlauben es nicht, die Dimensionen der Reibahle bei ausreichender Stabilität so weit zu verkleinern, daß damit Bohrungen unter 10 mm Durchmesser zu bearbeiten wären.

Aus der US 26 93 019 ist ein Drehstahl bekannt, bei dem das Hartmetallmesser zusammen mit der Spannpratze gegenüber dem Haupttäger verschiebbar ist. Die Platz- und Größenprobleme, wie sie bei Reibahlen vordringlich zu beachten sind, liegen hier nicht in vergleichbarer Weise vor. Die Konstruktion wäre nicht auf Reibahlen für einen Bohrdurchmesser unter 10 mm übertragbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschinenreibahle der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die für die Bearbeitung von Bohrungen unter 10 mm Durchmesser mit ähnlich optimalen Betriebsbedingungen geeignet ist, wie die vorgenannte Reibahle für Bohrdurchmesser über 10 mm.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, daß man eine Maschinenreibahle erhält, die bei ausreichender Stabilität so schlank gebaut werden kan, daß sie zur Bearbeitung von Bohrungen mit Durchmessern von 8 bis 10 mm geeignet ist. Dabei ist weiterhin gewährleistet, daß die Spannpratze unabhängig von der Durchmesser- Justierung stets an der gleichen Stelle auf das Hartmetallmesser drückt. Im Gegensatz dazu ist die Spannpratze bei einer aus der DE-PS 19 22 131 bekannt gewordenen Ma­ schinenreibahle im Kopf unverrückbar gehalten. Wird dabei das Hartmetallmesser zwecks Einstellung eines größeren Durchmessers nach außen verschoben, so drückt die Spannpratze in einem zunehmend zum Randbereich des Hartmetallmessers sich verlagernden Bereich auf dieses. Das bedeutet, daß auch die Schneide einen zunehmend größeren Abstand von der Einspannstelle aufweist und somit das Hartmetallmesser, ähnlich wie ein einseitig eingespannter Stab, leichter in Schwingungen versetzt werden kann. Bei der Bearbeitung von Bohrungen wirkt sich dies dann dadurch aus, daß Rattermarken in der Bohrungswand entstehen. Dieser Nachteil wird mit der erfindungsgemäßen Maßnanhme vermieden. In diesem Zusammenhang hat es sich als vernachläßigbar erwiesen, daß das Hartmetallmesser mehr oder weniger weit auf der Auflageebene anliegt. Denn da es stets mit mehr als 3/4 seiner Gesamtauflagefläche auf der Auflageebene liegt, wirkt sich die demgegenüber geringere Verkleinerung der Auflagefläche beim Auswärtsverlagern des Hartmetallmessers entsprechend wenig aus. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Druckschrauben zum Einjustieren des Durchmessers nicht auf das Hartmetallmesser unmittelbar, sondern nur mittelbar über die Spannpratze einwirken. Die Kraftübertragung erfolgt somit großflächig und wird über die gesamte Länge des Hartmetallmessers gleichmäßig verteilt. Irgendwelche an unterschiedlichen Stellen angreifende Kräfte werden daher vom Hartmetallmesser ferngehalten. Dies kann daher in materialsparender Weise schmäler ausgebildet werden. Die Gefahr einer Beschädigung des Hartmetallmessers sowohl beim Justieren als auch danach beim Spannvorgang ist dadurch erheblich reduziert. Insoweit sind wieder ähnlich vorteilhafte Bedingungen geschaffen, wie sie bei der Maschinenreibahle gemäß der DE-OS 30 22 984 für größere Bearbeitungs-Durchmesser verwirklicht sind.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 2 wird sichergestellt, daß die jeweils innenliegende unbenutzte Schneide vor Beschädigungen geschützt ist.

Mit dem Merkmal des Anspruchs 3 erhält man eine einfache und übersichtliche Gestaltung des Kopfes.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 4 erzielt man einerseits eine die Schwingungsneigung des Hartmetallmessers wirksam dämpfende Befestigung unter Beibehaltung einer möglichst großen Steifigkeit des Kopfes.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 5 erhält man weitgehend von Fertigungs-Toleranzen unabhängige Halte-Bedingungen.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 6 verbindet sich der Vorteil, daß die Druckschrauben ohne dazwischenliegende separate Ausgleichskörper unmittelbar auf die Spannpratze einwirken können. Die Genauigkeit und Feinfühligkeit der Durchmesser-Einstellung wird daher verbessert, weil jedes zusätzliche Element den Kraftfluß beeinflußt. Zudem verbleibt mehr Platz für die Druckschrauben, so daß diese mit längeren Gewinde­ eingriff stabiler im Kopf abgestützt werden können.

Die Merkmale des Anspruchs 7 stellen einerseits einen ungehinderten Spannabgang aus der Bearbeitungszone, andererseits eine möglichst geringe Schwächung der Spannpratze dar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf den kopfseitigen Teil einer Maschinenreibahle gemäß der Erfindung im Maßstab 1 : 1,

Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene 2-2 gemäß Fig. 1, vergrößert im Maßstab 10 : 1,

Fig. 3 einen Schnitt in der Ebene 3-3, gemäß Fig. 1, im vergrößerten Maßstab 10 : 1,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Kopf der Maschinenreibahle gemäß Fig. 1 in vergrößerten Maßstab, wobei die Spannpratze und das Hartmetallmesser abmontiert sind.

Die Fig. 1 zeigt eine Maschinenreibahle mit einem Schaft 11 und einem daran anschließenden Kopf 12, in den eine Auflageebene 13 eingeformt ist. Auf dieser liegt ein Hartmetallmesser 14 mit einem Großteil seiner unteren Flachseite 16 auf. An seiner oberen Flachseite 17 liegt eine Spannpratze 18 an. Nähere Einzelheiten zeigt die Fig. 2. Demgemäß weist die Spannpratze 18 eine zu einem querliegenden Längsschlitz erweiterte Durchgangsbohrung 19 auf. Eine Spannschraube 21 stützt sich mit ihrem Schraubenkopf 22 über eine Unterlagscheibe 23 an einer zur Oberseite der Spannpratze gerichteten Auflagefläche 24 ab. Ihr Schraubenschaft 26 durchquert die Durchgangsbohrung 19 und ist in ein Gewindeloch 27 im Kopf 12 eingeschraubt, das senkrecht zur Auflageebene 13 ausgerichtet ist. Das Hartmetallmesser 14 weist in bekannter Weise an gegenüberliegenden Längsseiten ausgebildeten Schneiden 28, 29 auf, an die sich jeweils eine hinterschliffene Fläche 31 bzw. 32 anschließt. Das Hartmetallmesser 14 ist somit als Wendeschneidplatte ausgebildet, und kann, wenn beispielsweise die äußere Schneide 28 stumpf geworden ist, umgedreht werden, um dann mit der Schneide 29 zu arbeiten. Die Spannpratze 18 ist nun mit einer Schubleiste 33 versehen, die in ihrer Formgestaltung und Schräge darauf abgestimmt ist, daß sie jeweils an einer der hinterschliffenen Fläche 31 bzw. 32 anliegt. Die innenliegende Schneide, im Beispiel der Fig. 2 die Schneide 29, wird von der Spannpratze nicht berührt und ist somit zuverlässig vor Beschädigung geschützt. Die Schubleiste 33 erstreckt sich über die gesamte Längsseite des Hartmetallmessers 14. Bezüglich der Schubleiste 33 ist eine Druckleiste 34 stufenartig an der Spannpratze 18 abgesetzt. Im Bereich ihres Außenrandes liegt die Druckleiste 34 mit einer schmalen Berührungsfläche an der oberen Flachseite 17 des Hartmetallmessers 14 an, wobei die Berühungs­ fläche über die ganze Länge des Hartmetallmessers reicht, aber nur einen mittleren Teil seiner Breite erfaßt. Die Spannpratze 18 stützt sich mit einem bezüglich der Spannschraube 21 dem Hartmetallmesser 14 gegenüberliegenden Bereich 36 nach Art eines zweiarmigen Hebels an einer Stützebene 37 des Kopfes 12 ab. Dabei gehen die Stützebene 37 und die Auflageebene 13 stufenlos ineinander über. Somit ist der Querschnitt der Spannpratze 18 vollvolumiger und verfügt somit über eine höhere Steifigkeit, als dies der Fall wäre, wenn beispielsweise die Stützebene 37 in Fig. 2 höher liegen würde als die Auflageebene 13. Hier ist eine Optimierung vorgenommen worden, weil eine Vergrößerung der Steifigkeit der Spannpratze 18 hier bedeutsamer ist als eine Vergrößerung der Steifigkeit des Kopfes 12. Zur Bildung der Auflageebene 13 ist, wie die Figuren zeigen, der Kopf 12 beispielsweise ausgefräst und der Querschnitt gemäß Fig. 2 ähnelt einem L. Wie die Fig. 1 und insbesondere die Fig. 4 zeigen, stellt die Auflageebene 13 in der Draufsicht eine Trapezform dar, wobei die längste der parallelen Seiten parallel zur späteren Rotationsachse 39 des Kopfes 12 ausgerichtet ist und eine Außenkante 38 dargetellt. Das Hartmetallmesser 14 zeigt in der Draufsicht (nicht dargestellt) die Form eines länglichen Rechteckes. Die Spannpratze 18 ist in der Draufsicht, wie die Fig. 1 zeigt, der vorgenannten Trapezform angenähert.

Um die Maschinenreibahle feinfühlig auf verschiedene Durchmesser einstellen zu können, ist symmetrisch bezüglich der Spannschraube 21 den beiden Endbereichen der Spannpratze 18 bzw. des Hartmetallmessers 14 die anhand der Fig. 3 veranschaulichte Anordnung zugeordnet. In Gewindebohrungen 41 und 42 (Fig. 4), die parallel zur Auflageebene 13 bzw. zur Stützebene 37 ausgerichtet und darunter angeordnet sind, befinden sich Druckschrauben, wovon in Fig. 3 die in der Gewindebohrung 41 befindliche Druckschraube 43 dargestellt ist. Die Gewindebohrungen 41 und 42 sind als Sacklochbohrungen ausgebildet und von ihren inneren Endbereichen gehen Querausnehmungen 44 und 46 aus, die in die Auflageebene 13 münden. Die Spannpratze 18 ist nun mit zwei Vorsprüngen versehen, die etwa von der Schubleiste 33 ausgehen und jeweils in eine der Querausnehmungen 44 und 46 hineinreichen. Die Fig. 3 zeigt davon den Vorsprung 47. Wie die Fig. 3 zeigt, liegt die innere Stirnfläche 48 der Druckschraube 43 am Vorsprung 47 an.

Die im Querschnitt der Fig. 2 von rechts nach oben verlaufende Kontur der Spannpratze 18 ist gegenüber dem Kreis-Querschnitt des Schaftes 11 zurückgesetzt, um einen Spannraum zu bilden, der einseits den Abtransport der Späne erlaubt andererseits aber auch die Zufuhr von Kühlmittel erleichtert, welches beispielsweise über eine Anfräsung 49, die mit einer Axialbohrung im Schaft 11 in Verbindung steht, zugeführt wird. Um dies zu begünstigen, ist die Auflagefläche 24 für den Schraubenkopf 22 gegenüber der Oberseite der Spannpratze 18 um etwa das Maß der Schraubenkopfhöhe tiefer gelegt. Die Fig. 1 und noch besser die Fig. 4 zeigen einen querliegenden Anschlagstift 51, welcher das Hartmetallmesser 14 in axialer Richtung abstützt.

Im folgenden wird anhand der Fig. 1 bis 3 die Handhabung der Maschinenreibahle beim Einsetzen und Justieren des Hartmetallmessers erläutert. Zum Einsetzen des Hart­ metallmessers 14 wird zunächst die Spannschraube 21 gelockert und die Spannpratze 18 wird in der Ansicht der Fig. 2 ganz nach links geschoben. Danach legt man das Hartmetallmesser 14 so unter die Spannpratze 18, daß ihre hinterschliffene Fläche 32 an der Schubleiste 33 anliegt. Die axiale Position des Hartmetallmessers 14 ergibt sich durch den Anschlag am Anschlagstift 51. Sodann wird die Spannschraube 21 vollständig festgezogen. Die Druckleiste 34 drückt gegen die obere Flachseite 17 des Hartmetallmessers 14 und dieses wird mit seiner unteren Flachseite 16, welche eine relativ große Auflagefläche darstellt, gegen die Auflageebene 13 gepreßt. Dann werden die Druckschrauben (43 in Fig. 3) eingeschraubt und über die Vorsprünge 47 wird die Spannpratze 18 gewissermaßen gewaltsam nach rechts verschoben. Dabei drückt ihre Schubleiste 33 das Hartmetallmesser 14 gleichermaßen nach rechts. Die Druckleiste 34 führt dabei keine Relativ-Bewegung zum Hartmetallmesser 14 aus. Die Einstellung mit den Druckschrauben wird in der Praxis dazu benutzt, um eine Durchmesserveränderung in der Größenanordnung von 0,04 mm vorzunehmen. Die in Fig. 1 dargestellte Maschinenreibahle ist, im Rahmen der erzielbaren Zeichnengenauigkeit, beispielsweise für einen Bohrungs-Durchmesser von 8,0 mm vorgesehen und kann bis zu einem Bohrungs-Durchmesser von 8,04 mm erweitert werden.

Der Kopf 12 und die Spannpratze 18 bestehen aus Vergütungsstahl mit einer Festigkeit von ca. 1300 N/mm². In den Kopf 12 sind bekannterweise zwei Stützleisten 52 und 53 eingelassen.

Wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, ist die obere Flachseite 17 des Hartmetallmessers 14 vollkommen plan. Damit nun ein brauchbares Spanwinkel vorliegt, muß diese obere Flachseite 17 etwa in der Höhe einer Mittelebene durch den Kopf 12 liegen. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung erlaubt nun diese Anordnung, ohne daß dadurch der Kopf 12 unzulässig geschwächt wird. Das Hartmetallmesser selbst kann mit relativ kleinen Abmessungen ausgeführt werden, da es keinen störenden Kräften, etwa beim Justieren, ausgesetzt ist. Die Haupt-Abmessungen des Hartmetallmessers 14 sind im Beispiel wie folgt: Länge 20 mm, Breite 3 mm, Höhe 1,3 mm.

Es empfiehlt sich, die Spannpratze 18 so auszubilden, daß die Auflagefläche 24 in der Ansicht der Fig. 2 nach rechts zur Auflageebene 13 hin geringfügig abfällt. Der Neigungswinkel ist jedoch so gering, daß er sich hier in der Zeichnung nicht mehr darstellen läßt. Genau genommen resultiert die Neigung aus einer unvermeidlichen Nachgiebigkeit etwa im Bereich der Druckleiste 34. Der geringen Neigung der Auflagefläche 24 vermag sich die Spannschraube 21 ohne weiteres anzupassen. Wenn nun die Spannpratze 18 beim Justiervorgang nach rechts verschoben wird, dann zwängt sie sich zufolge dieser Neigung mit zunehmender Keilwirkung unter den Schraubenkopf 22. Die daraus resultierende Zunahme der Spannkraft gleicht in etwa die Abnahme der Niederhaltekraft aus, die aus der Verschiebung der Hebelängen resultiert.

Claims (8)

1. Maschinenreibahle, in deren Kopf ein Hartmetallmesser radial einstellbar angeordnet ist, mit folgenden bekannten Merkmalen:

• a) im Kopf ist eine Auflageebene eingeformt, der die untere Flachseite des Hartmetallmessers zugewandt ist;
• b) an der oberen Flachseite des Hartmetallmessers liegt eine Druckleiste einer Spannpratze an, die eine zu einem radial verlaufenden Längsschlitz erweiterte Durchgangsbohrung aufweist;
• c) eine Spannschraube stützt sich mit ihrem Schraubenkopf an einer zur Oberseite gerichteten Auflagefläche der Spannpratze ab, durchquert mit dem Schraubenschaft die Durchgangsbohrung und ist in ein Gewindeloch im Kopf eingeschraubt, das senkrecht zur Auflageebene ausgerichtet ist,
• d) im Kopf ist eine mit Bezug auf das Gewindeloch für die Spannschraube zur Auflageebene gegenüberliegende, aber zu ihr parallel verlaufende Stützebene eingeformt;
• e) den beiden Endbereichen des Hartmetallmessers ist je eine Druckschraube zugeordnet, die in querliegenden Gewindebohrungen des Kopfes eingeschraubt sind;

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• f) das Hartmetallmesser (14) liegt mit seiner unteren Flachseite (16) unmittelbar auf der Auflageebene (13);
• g) die Spannpratze (18) stützt sich mit einem bezüglich der Spannschraube (21) dem Hartmetallmesser (14) gegenüberliegenden Bereich (36) nach Art eines zweiarmigen Hebels unmittelbar an der Stützebene (37) ab;
• h) die Spannpratze (18) ist mit einer bezüglich der Druckleiste (34) stufenartig abgesetzten Schubleiste (33) versehen, die an der der außenliegenden wirksamen Schneide (28) des Hartmetallmessers (14) gegenüberliegenden Fläche anlegbar ist;
• i) die Gewindebohrungen (41, 42) für die Druckschrauben (43) sind unterhalb der Auflageebene (13) angeordnet und als Sacklochbohrungen ausgebildet;
• k) vom inneren Ende der Gewindebohrungen (41, 42) für die Druckschrauben (43) gehen Querausnehmungen (44, 46) aus, die in die Auflageebene münden;
• l) die Spannpratze (18) ist mit zwei Vorsprüngen (47) versehen, die etwa von der Schubleiste (33) ausgehen und in die Querausnehmungen (44, 46) hinreichen;
• m) die inneren Stirnflächen (48) der Druckschrauben (43) stützen die Vorsprünge (47) ab.

2. Maschinenreibahle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hartmetallmesser (14) als Wendeschneidplatte ausgebildet ist, mit an gegenüberliegenden Längsseiten ausgebildeten Schneiden (28, 29) und zugehörigen hinter­ schliffenen Flächen (31, 32), wobei die Schubleiste (33) an der hinterschliffenen Fläche anliegt.

3. Maschinenreibahle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützebene (37) und die Auflageebene (13) stufenlos ineinander übergehend ausgebildet sind.

4. Maschinenreibahle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützebene (37) und die Auflageebene (13) in der Draufsicht eine Trapezform darstellen, wobei die längste der parallelen Seiten eine parallel zur Rotationsachse (39) des Kopfes (12) ausgerichtete Außenkante (38) darstellt und länger als das Hartmetallmesser (14) ist und daß die Spannpratze (18) in der Draufsicht der vorgenannten Trapezform angenähert ist und die längste ihrer parallelen Seiten gleichlang wie das Hartmetallmesser (14) ist und an dessen oberer Flachseite (17) anliegt.

5. Maschinenreibahle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleiste (34) im Bereich ihres Außenrandes mit einer schmalen Berührungsfläche an der oberen Flachseite (17) des Hartmetallmessers (14) anliegt, wobei die Berührungsfläche über die ganze Länge des Hartmetallmessers reicht, aber nur einen mittleren Teil seiner Breite erfaßt.

6. Maschinenreibahle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindebohrungen (41, 42) für die Druckschrauben (43) parallel zur Auflageebene (13) darunter angeordnet sind.

7. Maschinenreibahle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (24) für den Schraubenkopf (22) der Spannschraube (21) gegenüber der Oberseite der Spannpratze (18) um etwa das Maß der Schraubenkopfhöhe tiefer liegt.