DE69803413T2

DE69803413T2 - Ausdrehwerkzeug

Info

Publication number: DE69803413T2
Application number: DE69803413T
Authority: DE
Inventors: Jose Carlos Romi
Original assignee: Industrias Romi SA
Current assignee: Industrias Romi SA
Priority date: 1997-08-12
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 2002-09-05
Anticipated expiration: 2018-07-15
Also published as: EP0896844B1; EP0896844A1; US5971675A; JPH1190707A; DE69803413D1; JP3295647B2; BR9804098A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bohrgerät zur Fertigstellung von hochpräzisen Bohrungen.
CH-A-354646 beschreibt ein Bohrgerät zur Fertigstellung von hochpräzisen Bohrungen, das einen im allgemeinen zylindrischen Körper aufweist, ein Werkzeugstützteil, das durch den zylindrischen Körper gestützt wird und hinsichtlich dessen bewegbar ist, einen drehbaren Ring, der auf dem Körper zur Drehung um eine Längsachse des zylindrischen Körpers angebracht ist, und eine Bewegungseinrichtung, die bei Rotation des drehbaren Rings eine lineare Bewegung des Werkzeugstützteils verursachten soll.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrgerät mit einer neuartigen Struktur für die Bewegungseinrichtung bereitzustellen.
Nach der vorliegenden Erfindung ist ein wie oben definiertes Bohrgerät dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung einen Querbalken aufweist, der sich im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des zylindrischen Körpers erstreckt, und innerhalb eines axial sich erstreckenden Schlitzes in dem zylindrischen Körper aufgenommen wird, wobei der Querbalken einen länglichen Stab trägt, der gleitend in dem Werkzeugstützteil in Eingriff steht, und wobei der Querbalken schraubbar mit dem drehbaren Ring in Eingriff steht, so dass eine Drehung des Ringes eine lineare Bewegung des Querbalkens innerhalb des axial sich erstreckenden Schlitzes verursacht.
Es wurde gefunden, dass ein der Erfindung entsprechendes Bohrgerät, in das eine Bewegungseinrichtung wie oben definiert eingebaut ist, exakte Radialverlagerungen des Werkzeugstützteils liefern kann.
Bei einer Ausführungsform hat der Querbalken ein entsprechendes Gewinde an jedem seiner Enden, wobei die Gewinde auf dem Querbalken direkt mit einem internen Gewinde des drehbaren Rings in Eingriff stehen.
Vorzugsweise ist der längliche Stab an dem Querbalken befestigt und der längliche Stab weist einen ersten Teil auf, der sich im wesentlichen entlang der Längsachse des zylindrischen Körpers erstreckt, und einen zweiten schrägen Teil, der sich unter einem Winkel zu dieser Längsachse erstreckt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform steht der schräge Teil des länglichen Stabs mit dem Werkzeugstützteil in Eingriff und das Werkzeugstützteil ist auf dem zylindrischen Körper für eine Bewegung im allgemeinen senkrecht zu der Längsachse des zylindrischen Körpers angebracht.
Vorzugsweise weist die Bohrvorrichtung weiterhin eine Spielunterdrückungseinrichtung auf, um ein Spiel zwischen dem Querbalken und dem drehbaren Ring zu unterbinden, wobei die Spielunterdrückungseinrichtung zumindest eine Spielunterdrückungsschraube aufweist, die angebracht ist, um einen Spielraum zwischen den in Eingriff stehenden Gewinden des Querbalkens und des drehbaren Rings zu unterbinden.
Die besondere Spielunterdrückungseinrichtung, die innerhalb des wie oben definierten Bohrgeräts eingebaut ist, verleiht dem Bohrgerät eine Präzision, die vergleichbar ist mit der eines Mikrometers. Bei der praktischen Anwendung bedeutet das, das der Benutzer ein wie oben definiertes Bohrgerät benutzen kann ohne notwendigerweise ein Mikrometer zu benutzen, um die fertiggestellte Bohrung zu überprüfen, wenn die Toleranz ein Mikron (0,001 Millimeter) oder weniger beträgt.
Bei einer Ausführungsform kann die Spielunterdrückungseinrichtung einen länglichen Schlitz aufweisen, der zwischen gegenüberliegenden Schlitzflächen begrenzt wird und sich in den Querbalken erstreckt und sich in ein Gewinde des Querbalkens öffnet, das mit einem Gewinde des drehbaren Rings in Eingriff steht, und wobei die Spielunterdrückungsschraube sich in dem Querbalken erstreckt, um eine der gegenüberliegenden Schlitzflächen in Eingriff zu nehmen und die sich gegenüberliegenden Oberflächen auseinander zu drängen.
Vorzugsweise hat der Querbalken ein entsprechendes Gewinde an jedem seiner Enden, und ein entsprechender länglicher Schlitz und eine entsprechende Spielunterdrückungsschraube sind mit jedem Gewinde des Querbalkens verbunden.
Bei einer Ausführungsform ist ein Verbindungsflansch an dem zylindrischen Körper befestigt und fluchtende Bohrungen in dem Verbindungsflansch und dem zylindrischen Körper ermöglichen den Zugang zu der oder jeder Spielunterdrückungsschraube.
Die oder jede Spielunterdrückungsschraube kann sich im allgemeinen senkrecht hinsichtlich dem oder dem entsprechenden länglichen Schlitz erstrecken.
Bei einer Ausführungsform erstreckt sich der oder jeder längliche Schlitz im wesentlichen radial von dem Querbalken.
Bei einer Ausführungsform ist der drehbare Ring auf dem zylindrischen Körper mittels Lagerkugeln angebracht.
Bei einer Ausführungsform ist ein Verbindungsflansch mit dem zylindrischen Körper verbunden, und Lagerkugeln sind an den beabstandeten axialen Enden des drehbaren Rings angebracht. Bei dieser Ausführungsart sind die Lagerkugeln an einem axialen Ende des drehbaren Ringes auf dem zylindrischen Körper angebracht und die Lagerkugeln an dem anderen axialen Ende des drehbaren Ringes sind auf dem Verbindungsflansch angebracht.
Vorzugsweise ist der drehbare Ring koaxial hinsichtlich der Längsachse des zylindrischen Körpers angeordnet.
Bei einer Ausführungsform ist der drehbare Ring manuell drehbar. Vorzugsweise ist der drehbare Ring an seiner Außenseite mit einer Skala versehen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden mittels Anführung von Beispielen und Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, beschrieben, in denen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Bohrgerät einer Ausführungsform der Erfindung zur Fertigstellung von hochpräzisen Bohrungen zeigt,
Fig. 2 ein Längsschnitt ist, der entlang der Linie A-A der Fig. 1 aufgenommen wurde,
Fig. 3 ein Querschnitt ist, der entlang der Linie B-B der Fig. 1 aufgenommen wurde,
Fig. 4 ein Längsschnitt ist, der die Anbringung eines Werkzeugstützteils zeigt, der entlang der Linie C-C der Fig. 1 aufgenommen wurde, und
Fig. 5 ein vergrößertes Detail D der Fig. 1 ist, das die Spielunterdrückungseinrichtung zeigt.
Fig. 1 zeigt ein mikrometrisches Bohrgerät 1, das zur Fertigstellung von durchgehenden sowie Blind-Bohrungen benutzt werden kann. Der Werkzeughalter 22 eines Schneidewerkzeuges 20 wird innerhalb eines Werkzeugschaftes 11 aufgenommen, der auf eine bewegliche Werkzeugstütze 10 gestützt ist, die an der Vorderseite des Bohrgerätes 1 getragen wird. Das Bohrgerät 1 ist mit einem Bewegungsübertragungsmechanismus ausgestattet, der einen drehbaren Ring 3 aufweist, der so angebracht ist, dass er hinsichtlich eines im allgemeinen zylindrischen Körpers 2 drehbar ist. Ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 12 umgibt den zylindrischen Körper 2. Wie unten beschrieben, ist die Drehung des Ringes 3 ausgebildet, dass eine Bewegung der Werkzeugstütze 10 verursacht wird, die senkrecht zu der Längsachse des zylindrischen Körpers 2 verläuft, wodurch eine radiale Verlagerung des Schneidewerkzeugs 20 erzielt wird.
Bei dem Bohrgerät, wie es die Abb. 1 zeigt, ist der drehbare Ring 3 des Bewegungsübertragungsmechanismus manuell drehbar und auf der Außenseite mit einer Skala versehen. Der Ring 3 ist koaxial hinsichtlich des zylindrischen Körpers 2 und für eine Rotation darauf mittels Lagerkugeln 15 angebracht, die an jedem seiner axialen Enden angeordnet sind. Am hinteren axialen Ende des Rings 3 kooperieren die Lagerkugeln 15 mit einem Verbindungsflansch 4, der an dem zylindrischen Körper 2 mittels Schrauben 14 befestigt ist. Diesbezüglich greifen die Schrauben 14 in einen geschlitzten, rückwärts sich erstreckenden Teil des zylindrischen Körpers 2 ein. Es wird erkennbar, dass die Lagerkugeln 15 eine leichte und effektive Rotation des Rings hinsichtlich des Körpers 2 sicherstellen. Da außerdem die Lagerkugeln 15 an einem axialen Ende des drehbaren Ringes 3 auf dem zylindrischen Körper 2 gestützt werden, aber auf dem anderen seiner axialen Enden auf dem Verbindungsflansch 4, stellt die mittels Schrauben 14 erfolgte Befestigung des Verbindungsflansches 4 an dem zylindrischen Körper 2 eine perfekte Anbringung des Ringes 3 zwischen dem zylindrischen Körper 2 und dem Verbindungsflansch 4 sicher.
Der rückwärts sich erstreckende Teil des zylindrischen Körpers 2 ist mit einem axial sich erstreckenden Schlitz 24 (Fig. 2) versehen, in dem ein Querbalken 5 gleitend aufgenommen wird. Der Querbalken 5 erstreckt sich innerhalb und quer über den zylindrischen Körper 2 im wesentlichen senkrecht hinsichtlich dessen Längsachse. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Querbalken 5 an jedem seiner Enden mit einem entsprechenden Gewinde 5''' versehen, das mit einem internen Gewinde 3' des drehbaren Rings 3 in Eingriff steht. Man wird daher erkennen, dass die Rotation des Ringes 3 eine Bewegung des Querbalkens 5 verursacht, die im allgemeinen entlang der Längsachse des zylindrischen Körpers 2 innerhalb des axial sich erstreckenden Schlitzes 24 verläuft. Ebenso wird man erkennen, dass der Schlitz 24 eine Rotation des Querbalkens 5 als Folge der Rotation des Ringes 3 verhindert.
Die Bewegung des Querbalkens 5, die im allgemeinen längs des zylindrischen Körpers 2 verläuft, verursacht eine axiale Bewegung eines länglichen Stabes 7, der als ein sich bewegender Kolben 7 dient. Dieser längliche Stab 7 erstreckt sich axial innerhalb des zylindrischen Körpers 2 und ist an dem Querbalken 5 befestigt, um sich mit ihm mittels einer Verbindungsschraube 13 zu bewegen. Der längliche Stab 7 ist im allgemeinen zylindrisch und hat an seinem vorderen Ende einen schrägen Abschnitt oder eine Erweiterung 8, dessen/deren geometrische Achse sich in einem Winkel zu der Längsachse des zylindrischen Körpers 2 befindet. Auf diese Weise wird durch die lineare Bewegung des Stabes 7 verursacht, dass die schräge Erweiterung 8 das Werkzeugstützteil 10 im allgemeinen radial verlagert.
Die Anbringung des Werkzeugstützteils 10 und seiner Bewegung mittels der schrägen Erweiterung 8 kann im wesentlichen erfolgen, wie es beispielsweise im europäischen Patent No. 0593223 beschrieben ist. Diesbezüglich wird die Bewegung des Werkzeugstützteils 10 durch Kugeln 16 (Fig. 4) geführt, die zwischen den äußeren Wänden des Werkzeugstützteils 10 und den internen Wänden des zylindrischen Körpers 2 angeordnet sind. In der dargestellten Ausführungsart sind die Kugeln 16 im wesentlichen in V-förmigen Einschnitten oder Furchen in den Wänden des zylindrischen Körpers 2 und des Werkzeugstützteils 10 angeordnet, wie dies im wesentlich auch wieder in dem europäischen Patent No. 0593223 beschrieben ist. Die Kugeln 16 in ihren entsprechenden Führungsbahnen, die durch Einschnitte oder Furchen vorgegeben sind, ermöglichen die Verlagerung des Werkzeugstützteils 10 in eine Richtung hin, die im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des zylindrischen Körpers 2 verläuft, und stellen sicher, dass diese Verlagerung im wesentlichen ohne Spiel und ohne Reibung erzielt wird.
Eine Spielunterdrückungseinrichtung ist vorgesehen, um das Spiel zwischen dem drehbaren Ring 3 und dem Querbalken 5 zu verhindern. In dieser Hinsicht, und wie auch aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Querbalken 5 an jedem seiner Enden mit einem länglichen Schlitz 25 versehen, mit dem eine entsprechende Spielunterdrückungsschraube 6 in Eingriff steht. Die Spielunterdrückungseinrichtung wird noch deutlicher in Fig. 5 gezeigt, woraus ersichtlich ist, dass jeder längliche Schlitz 25 zwischen gegenüberliegenden Schlitzflächen 25' und 25" begrenzt wird. Jeder der Schlitze 25 erstreckt sich im wesentlichen radial im Querbalken 5 zu einem geschlossenen Ende 26. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, öffnet sich jeder Schlitz 25 in das Gewinde 5''' an dem entsprechenden Ende des Querbalkens 5. Wie oben beschrieben steht jedes Gewinde 5''' mit dem internen Gewinde 3' des drehbaren Rings 3 in Eingriff. Zumindest eine Spielunterdrückungsschraube 6, die mit einer entsprechenden Kontermutter 6' versehen ist, erstreckt sich in den Querbalken 5, um mit dem entsprechenden länglichen Schlitz 25 in Eingriff zu kommen.
Das Ende der Schraube 6 ist mit der Fläche 25" des länglichen Schlitzes 25 in Eingriff, so dass die Schraube 6 die Tendenz hat, die sich gegenüberliegenden Flächen 25' und 25" auseinander zu drängen. Diese Kraft, die die sich gegenüberliegenden Schlitzflächen auseinander drängt, wirkt auch, um die Flanken des Gewindes 5''' gegen entsprechende Flanken des Gewindes 3' zu drängen, wodurch ein Spiel zwischen diesen beiden in Eingriff stehenden Gewinden unterdrückt wird.
Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, werden Öffnungen wie 4' in dem Verbindungsflansch 4 und durch den rückwärts sich erstreckenden Teil des zylindrischen Körpers 2 bereitgestellt, wodurch der Zugang zu den Spielunterdrückungsschrauben 6 ermöglicht wird. Dies ermöglicht es, dass die Schrauben 6 eingestellt werden können, beispielsweise mittels Schraubenschlüssel, um den zwischen den Gewinden 5''' und 3' ausgeübten Druck kontrollieren zu können.
Es ist selbstverständlich, dass Variationen und Veränderungen zu den beschriebenen und hierbei dargestellten Ausführungsformen innerhalb des Schutzbereichs der begleitenden Ansprüche hinzugefügt werden können.

Claims

1. Bohrgerät zur Fertigstellung von hochpräzisen Bohrungen, das aufweist: einen hauptsächlich zylindrischen Körper (2), ein Werkzeugstützteil (10), das durch den zylindrischen Körper gestützt wird und bezüglich dessen bewegbar ist, einen drehbaren Ring (3), der auf dem Körper (2) zur Drehung um eine Längsachse des zylindrischen Körpers angebracht ist, und eine Bewegungseinrichtung (5, 78), um bei Drehung des drehbaren Rings (3) eine lineare Bewegung des Werkzeugstützteils (10) zu veranlassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung (5, 7, 8) einen Querbalken (5) aufweist, der im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des zylindrischen Körpers verläuft, und innerhalb eines axial verlaufenden Schlitzes in dem zylindrischen Körper aufgenommen wird, wobei der Querbalken einen länglichen Stab (7, 8) trägt, der gleitend in dem Werkzeugstützteil (10) in Eingriff ist, und der Querbalken (5) schraubbar mit dem drehbaren Ring (3) in Eingriff steht, so, dass eine Drehung des Ringes eine lineare Bewegung des Querbalkens (5) innerhalb des axial sich erstreckenden Schlitzes verursacht.

2. Bohrgerät nach Anspruch 1, wobei der Querbalken (5) ein entsprechendes Gewinde (5''')hat, mit dem jedes seiner Enden versehen ist, wobei die Gewinde (5''') auf dem Querbalken direkt mit einem inneren Gewinde (3') des drehbaren Rings (3) in Eingriff stehen.

3. Bohrgerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der längliche Stab (7, 8) an dem Querbalken (5) befestigt ist, und wobei der längliche Stab einen ersten Teil (7) aufweist, der sich im wesentlichen entlang der Längsachse des zylindrischen Körperes erstreckt, und einen zweiten schrägen Teil (8), der sich unter einem Winkel zu der Längsachse erstreckt.

4. Bohrgerät nach Anspruch 3, wobei der schräge Teil (8) des länglichen Stabes mit dem Werkzeugstützteil (10) in Eingriff steht, und wobei das Werkzeugstützteil (10) an dem zylindrischen Körper (2) für eine Bewegung im allgemeinen senkrecht zur Längsachse des zylindrischen Körpers angebracht ist.

5. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das außerdem eine Spielunterdrückungseinrichtung (25, 6) zur Unterdrückung von Spiel zwischen dem Querbalken (5) und dem drehbaren Ring (3) aufweist, wobei die Spielunterdrückungseinrichtung (25, 6) zumindest eine Spielunterdrückungsschraube (6) aufweist, die dazu angeordnet ist, einen Spielraum zwischen den in Eingriff stehenden Gewinden des Querbalkens und des drehbaren Ringes zu unterdrücken.

6. Bohrgerät nach Anspruch 5, wobei die Spielunterdrückungseinrichtung einen länglichen Schlitz (25) aufweist, der zwischen sich einander gegenüberstehenden Schlitzflächen (25',25") begrenzt ist, die sich in dem Querbalken (5) erstrecken und sich in ein Gewinde (5''') des Querbalkens öffnen, das mit einem Gewinde (3') des drehbaren Rings (3) in Eingriff steht, und wobei die Spielunterdrückungsschraube (6) sich in dem Querbalken (5) erstreckt, um mit einer von den sich gegenüberstehenden Schlitzflächen (25") in Eingriff zu sein, um die sich gegenüberstehenden Flächen auseinander zu drängen.

7. Bohrgerät nach Anspruch 6, wobei der Querbalken (5) ein entsprechendes Gewinde (5''') an jedem seiner Enden hat, und wobei ein entsprechender länglicher Schlitz (25) und eine entsprechende Spielunterdrückungsschraube (6) mit jedem Gewinde (5''') des Querbalkens (5) in Verbindung stehen.

8. Bohrgerät nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei ein Verbindungsflansch (4) an dem zylindrischen Körper (2) befestigt ist, und wobei in einer Linie angeordnete Bohrlöcher (4') in dem Verbindungsflansch (4) und zylindrischen Körper (2) den Zugang zu der oder jeder Spielunterdrückungsschraube (6) ermöglichen.

9. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die oder jede Spielunterdrückungsschraube (6) sich im allgemeinen senkrecht hinsichtlich dem oder dem entsprechenden länglichen Schlitz (25) erstreckt.

10. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei sich der oder jeder längliche Schlitz (25) im wesentlichen radial zu dem Querbalken (5) erstreckt.

11. Bohrgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der drehbare Ring (3) auf dem zylindrischen Körper (2) mittels Lagerkugeln (15) angebracht ist.

12. Bohrgerät nach Anspruch 11, wobei ein Verbindungsflansch (4) mit dem zylindrischen Körper (2) verbunden ist, wobei Lagerkugeln (15) an den räumlich auseinanderliegenden axialen Enden des drehbaren Rings (3) angeordnet sind, und wobei die Lagerkugeln (15) an einem axialen Ende des drehbaren Rings (3) auf dem zylindrischen Körper (2) angebracht sind, und die Lagerkugeln (15) am anderen axialen Ende des drehbaren Rings (3) an dem Verbindungsflansch (4) angebracht sind.

13. Bohrgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der drehbare Ring (3) hinsichtlich der Längsachse des zylindrischen Körpers (2) gleichachsig angeordnet ist.

14. Bohrgerät nach Anspruch 13, wobei der drehbare Ring (3) manuell drehbar und äußerlich mit einer Skala versehen ist.