DE4028830A1 - Verstellbares bohr- und fraeswerkzeug - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit welcher
kreisförmige Öffnungen mit stufenlos wählbarem Durch
messer, vorzugsweise in Betonfertigteile, wie sie zum
Beispiel im Kanalbau verwendet werden, gefräst werden
können.
Es ist bekannt, mittels starrer Bohrkronen kreisrunde
Körper aus Betonfertigteilen zu bohren, um beispielsweise
in deren Bodenteilen eine Öffnung zu schaffen. Die dafür
verwendeten Bohrkronen bestehen in der Regel aus einem
dünnwandigen Stahlzylinder, bei dem die Vorderseite über
den Umfang überwiegend mit Diamantsegmenten besetzt ist.
Die andere und geschlossene Seite einer derartigen Bohr
krone dient der Befestigung bzw. Ankupplung an eine moto
risch betriebene Spindel sowie der Wasserzufuhr. Diese Art
der Bohrkrone ist durch ihre Form zwangsläufig auf nur
einen bestimmten Kreisdurchmesser festgelegt. Soll aller
dings eine Kreisöffnung mit einem anderen Durchmesser ge
bohrt werden, so ist dafür eine zweite Bohrkrone erforder
lich. Für zum Beispiel zeitlich aufeinanderfolgendes Bohren
verschieden großer Öffnungen in einem Betonfertigteil
müssen Bohrkronen für die jeweiligen Druchmesser vorge
halten und jeweils an der Motorspindel befestigt bzw. ge
löst und gegen eine Bohrkrone anderer Abmessung ausge
tauscht werden. Dies erfordert einerseits beachtliche
Anschaffungskosten für eine größere Anzahl verschiedener
Bohrkronen und ist andererseits zeitaufwendig durch das
häufige Auswechseln der verschiedenen Bohrkronen an der
Bohrmaschine.
Insbesondere für das nachträgliche Bearbeiten von Beton
schachtteilen oder Schachtteilen aus anderen Materialen
für den Kanalbau werden sehr häufig für den Anschluß von
Rohrleitungen aus unterschiedlichem Material und unter
schiedlicher Systeme kreisrunde Bohröffnungen mit unter
schiedlichen Durchmessern benötigt, die häufig nur gering
fügig um wenige Zentimeter im Durchmesser voneinander
abweichen. Gerade in diesen Fällen ist das Einfräsen der
Öffnungen mit Hilfe einer starren Bohrkrone aufgrund des
häufig notwendigen Wechselns sehr zeitaufwendig.
Aus der Metallverarbeitung sind allerdings sogenannte
Kreisschneidevorrichtungen bekannt, denen das Prinzip
zugrunde liegt, daß auf einem an der Maschinenspindel be
festigten Werkzeugträgerelement ein Werkzeug radial zum
Werkzeugträgermittelpunkt "verschiebbar" angeordnet ist.
Dabei wird die Verschiebung über Führungsschienen oder
Gewindespindeln vorgenommen, wobei eine entsprechende
Skalierung die Einstellung auf ein bestimmtes Fertigmaß
vereinfacht. Sie werden vor dem Bohrvorgang mit Querspann
elementen fest in der eingestellten Lage fixiert. Als
Werkzeuge finden unterschiedlich geformte Bohrstäbe, aber
auch, zum Beispiel zum Zweck des Innenrundschleifens,
unabhängig von der Bohrspindel rotierende Schleifkörper
Anwendung. Der Einsatz derartiger Bohrvorrichtungen zur
Bearbeitung von Beton oder ähnlichem Material ist aller
dings aufgrund der geringen Robustheit dieser Arbeitsmittel
nicht möglich.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Bohr
bzw. Fräsvorrichtung zu schaffen, die mit einfachen
Handgriffen und weitestgehend ohne Werkzeugwechsel im
Durchmesser verstellbar ist und die darüber hinaus so
robust ist, daß sie zum Bohren oder Fräsen von Beton
und ähnlichem Material eingesetzt werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein verstellbares Bohr- und
Fräswerkzeug mit einem Werkzeugträgerelement vorgeschlagen,
das durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet
ist.
Das erfindungsgemäße Bohr- und Fräswerkzeug, im folgenden
auch kurz Bohrkrone genannt, verfügt als Werkzeugträger
element über ein ähnliches Backenspannfutter, wie es im
Maschinenbau üblich ist. Entweder an den radial gelegenen
Außenseiten der einzelenen Spannarme oder auf deren Ober
flächen sind Stahlzylindersegemente auswechselbar befestigt,
die sich parallel zur Mittelachse des Werkzeugträger
elementes in ihrer Länge erstrecken. Diese Segmente sind
an der dem zu bearbeitenden Werkstück zugewandten Seite
mit Diamantfräskörper besetzt, deren Breite größer ist
als die der Stahlzylindersegementwandstärke. Die Krümmung
und die Umfangserstreckung der Einzelsegmente ist so
bemessen, daß jede mit der Armeinstellung realisierbare
Kreisbahn der inneren und äußeren Segmentkanten in ihrer
Fläche innerhalb der Kreisbahnfläche liegt, die bei der
jeweiligen Einstellung von den inneren und äußeren Fräs
körperkanten beschrieben wird. Dabei ist die maximale
Umfangserstreckung eines Stahlzylindersegmentes etwas
geringer als der der Armanzahl entsprechende Teil des
Kreisumfanges der kleinsten zu realisierenden Bohrung. Die
Fixierung der Arme bei einem gewählten Bohrungsdurchmesser
erfolgt durch das in dieser Lage vorgenommene Spannen
eines Feststellelementes innerhalb der Spannflächen.
Eine Vorrichtung dieser Art wird anstelle einer sonst
üblichen Bohrkrone an der Maschinenspindel befestigt.
Der gewünschte Durchmesser der Bohrung wird mit dem
Spannmechanismus des Backenfutters eingestellt, wobei
gleichzeitig ein Spannen des Feststellelementes und damit
die Fixierung der Backen bzw. der Stahlzylindersegmente
erfolgt. Der Bohrvorgang kann nunmehr in üblicher Weise
durchgeführt werden. Sofern danach eine Bohrung anderen
Durchmessers in ein Werkstück einzubringen ist, braucht
der eben beschriebene Einstellvorgang in gleicher Weise
nach dem Lösen der ersten Fixierung nur wiederholt zu
werden. Eine so stufenlos verstellbare Bohrkrone hat
außerdem den Vorteil, daß der sehr häufig in der Bohr
krone verbleibende Bohrkern leicht aus dieser so gestalteten
Bohrkrone entnommen werden kann, ohne daß sie dafür wie
bei einer starren Bohrkrone von der Motorspindel gelöst
werden muß.
Neben der einfachen und schnellen Handhabung der Vorrichtung
ist der Einsatz von unterschiedlichen Werkzeugen bei
anderen Bohrungsdurchmessern nicht mehr erforderlich. Die
für die Bearbeitung von Betonbohrungen oder solchen
aus ähnlichem Material notwendige Robustheit ist aufgrund
der Anzahl der gleichzeitig im Eingriff stehende Werkzeuge,
durch die ähnlich einer Bohrkrone gewölbten Stahlzylinder
segmente und die Solidität des Grundelements des Backen
spannfutters gegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen und
Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungs
gemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 eine stark vereinfachte Schnittdarstellung einer
in Seitenansicht befindlichen Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer in Seitenansicht be
findlichen Vorrichtung mit gestufter Bohrkrone.
Ein Ausführungsbeispiel wird in Fig. 1 dargestellt. An den
radial gelegenen Außenseiten der Spannbacken (1) eines
Backenspannfutters (2) ist jeweils ein Stahlzylindersegment
(3) befestigt. Auf den, dem Futter abgewandten Segment
rand (4) sind Diamantfräskörper (5) hart aufgelötet. Um
mit dieser Vorrichtung beispielsweise eine Bohrung mit dem
Durchmesser X anfertigen zu können, wird ein mit diesem
Wert gekennzeichnetes Feststellelement, vorzugsweise ein
Spannring (6), der in der Proportion gegenüber dem Bohrungs
durchmesser zwischen Fräskörperaußenkante (7) und Backen
spannfläche (8) kleiner ist, gespannt. Das Spannen selbst
wird in üblicher Weise mit einem Schlüssel über die
Schlüsselaufnahme mit Ritzel (9), das Kronenrad mit Plan
gewinde (10) und die Spannbacken (1) vorgenommen. Die Vor
richtung, die an der Kupplung (11) an der Antriebsspindel
einer Maschine befestigt ist, kann nunmehr so gehandhabt
werden wie die ansonsten üblichen Bohrkronen. Von Vorteil
ist dabei die Verwendung von in der beschriebenen Art
maßlich definierten Spannringen. Sie sind für jeden ge
wünschten Bohrdurchmesser entsprechend ohne großen Aufwand
herstellbar und ermöglichen ein müheloses Einstellen des
Bohrungsdurchmessers ohne Verwendung einer Skaleneinteilung,
aber wobei gleichzeitig die Fixierung der entsprechenden
Bauteile erfolgt.
Fig. 2 zeigt eine solche Bohrkrone in vereinfachter Schnitt
darstellung in der Seitenansicht. Das Backenspannfutter (2)
ist mit den Spannbacken (1) versehen, die die Spannfutter
durchgangsöffnung (13) freilassen. An den Spannbacken (1)
sind Stahlzylindersegmente (3) befestigt, auf deren dem
Futter abgewandten Seite Diamantfräskörper (5) angelötet
sind. Feststellelement ist auch in diesem Fall ein Spann
ring (6).
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, wie dies anhand
der Fig. 3 erläutert wird, ist das Spannfutter
grundelement (2) mit sechs Spannarmen (1) ausgerüstet.
Eine solche Variante ist vorzugsweise für größere Bohrungen
konzipiert, da die Freiräume zwischen den Stahlzylinder
segmenten (3) und die radiale Erstreckung der Segmente
gering gehalten und so eine größere Stabilität der Vor
richtung erreicht wird. Überdies ist in dem Beispiel der
dem Futter abgewandte Stahlsegmentrand (4) derartig ge
staltet, daß auch eine abgestufte Bohrung, die vergleich
bar mit den im Kanalbau typischen Rohrmuffenöffnungen ist,
angefertigt werden kann. Der Stahlzylindersegmentrand
besitzt zu diesem Zweck an der Außenseite einen Absatz (17).
Auf diesem Absatz (17)
sind zusätzliche Diamantfräskörper (18) befestigt. Der
Abstand der Schnittflächen (19, 20), der Diamantfräs
körper (5, 18) wird dabei vorzugsweise so gewählt, daß
im Moment der Durchdringung des Werkstückes der Bohrungs
absatz sich an der vorher konzipierten Stelle befindet.
Claims (6)
1. Verstellbares Bohrwerkzeug mit einem Werkzeugträger
element, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugträger
element ein Backenspannfutter (2) ist, das auf den
Backen (1) des Backenspannfutters (2), Stahlzylinder
segmente (3) mit einer Längserstreckung parallel zur
Mittelachse des Backenspannfutters (2) und auf dem
werkstückseitigen Rand (4) der Stahlzylindersegmente
(3) Fräskörper (5) angeordnet sind, deren Breite größer
ist als die Wandstärke des Stahlzylindersegmentes (3)
und daß ein Feststellelement zwischen den Spannflächen
(8) der Backen (1) angeordnet ist.
2. Verstellbares Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Feststellelement ein Spannring
(6) ist.
3. Verstellbares Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der werkstückseitige Rand (4) der
Stahlsegmente (3) als außenliegender Absatz (17) aus
gebildet ist, auf dem Fräskörper (18) angeordnet sind.
4. Verstellbares Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß im Backenspannfutter (2) entsprechend
dem Fräsdurchmesser mehrere Backen (1) angeordnet sind.
5. Verstellbares Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Fräskörper (5, 18) diamantbesetzt
sind.
6. Verwendung von Fräs- und Bohrwerkzeug nach Anspruch 1
bis 5 zum Ausbohren von kreisförmigen Öffnungen in
Fertigteile aus Beton oder anderem Material, insbesondere
für den Kanalbau.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4028830A DE4028830A1 (de) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | Verstellbares bohr- und fraeswerkzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4028830A DE4028830A1 (de) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | Verstellbares bohr- und fraeswerkzeug |
Publications (1)
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DE4028830A1 true DE4028830A1 (de) | 1992-03-12 |
Family
ID=6414045
Family Applications (1)
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DE4028830A Withdrawn DE4028830A1 (de) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | Verstellbares bohr- und fraeswerkzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4028830A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130039708A1 (en) * | 2011-08-12 | 2013-02-14 | Bruce Winter Stenman | Adjustable hole cutters |
CN108360975A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-08-03 | 镇江市建科工程质量检测中心有限公司 | 一种适用于沥青路面的取芯钻及取芯机 |
CN109262004A (zh) * | 2017-07-18 | 2019-01-25 | 中国航空工业集团公司济南特种结构研究所 | 一种快换式扇形软爪 |
CN109681128A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-04-26 | 上海市基础工程集团有限公司 | 变径筒式钻头装置 |
-
1990
- 1990-09-11 DE DE4028830A patent/DE4028830A1/de not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130039708A1 (en) * | 2011-08-12 | 2013-02-14 | Bruce Winter Stenman | Adjustable hole cutters |
US8840344B2 (en) * | 2011-08-12 | 2014-09-23 | Bruce Winter Stenman | Adjustable hole cutters |
CN109262004A (zh) * | 2017-07-18 | 2019-01-25 | 中国航空工业集团公司济南特种结构研究所 | 一种快换式扇形软爪 |
CN108360975A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-08-03 | 镇江市建科工程质量检测中心有限公司 | 一种适用于沥青路面的取芯钻及取芯机 |
CN108360975B (zh) * | 2018-04-02 | 2024-04-09 | 镇江市建设工程质量检测中心有限公司 | 一种适用于沥青路面的取芯钻及取芯机 |
CN109681128A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-04-26 | 上海市基础工程集团有限公司 | 变径筒式钻头装置 |
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