DE7622259U1 - Aufbohrwerkzeug, vorzugsweise zum gezogenen aufbohren von rohren - Google Patents

Description

diplomingeVoeür · '"' HELMUT LAMPRECHT

PATENTANWALT β MÜNCHEN β · OORNELIUSSTRASSE 42 ■ TELEFON 240775

2258-59

Ing. Rudolf DRUXEIS Nikolastraße 46

8300 Landshut

Aufbohrwerkzeug, vorzugsweise zum gezogenen Aufbohren von

Rohren.

Die Erfindung betrifft ein Aufbohrwerkzeug, vorzugsweise zum gezogenen Aufbohren von Rohren, mit mindestens zwei bezogen auf die Längsachse der zu erzeugenden Bohrung in Umfangsrichtung in gleichen Winkelabständen verteilten Schneiden.

Bei einer besonders bevorzugten Anwendung wird das Aufbohrwerkzeug benutzt, um die Innenfläche eines warmgewalzten Rohrs vor dem Kaltwalzen zu säubern. Hierfür hat man bisher Bohrwerkzeuge mit fest auf den Durchmesser eingestellten Schneiden verwendet, wodurch die Rohre genau zylindrisch aufgebohrt wurden. Da bei diesen warmgewalzten Rohren zwar eine im wesentlichen gleichmäßige Wandstärke, nicht aber genau zylindrische Außen- und Innenflächen vorhanden sind, führt das Aufbohren mit den bekannten Werkzeugen zu Rohren mit ungleichmäßiger Wandstärke, was für die weitere Verarbeitung unerwünscht ist. Außerdem erfolgt während

PO>T«CHBOKKONTO MUNOHBN 000<β-βΟβ - 2 -

OKUTSOHB IANK MClNOHIN₁ FROMtNAOBPLATi, KONTO-NH. 10/βθ89« (BLI 7007001O) TILItPIAMMKCAILK LAWOLAtMB MUINOHBN

7622259 27.0177

- 2 - ' 2258-59 "L

des Aufbohrvorgangs eine ungleichmäßige Spanabnahme, was für den Aufbohrvorgang nachteilig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufbohrwerkzeug zu schaffen, das einerseits geeignet ist, die Innenfläche von Rohren zu säubern, das andererseits aber auch sicherstellt, daß eine gleichbleibende Spanabnahme erfolgt, so daß die Wandstärke in stets gleichem Ausmaß verringert wird und ein Rohr mit gleichmäßiger Wandstärke auch nach der Bearbeitung eine - wenn auch geringfügig verringerte - gleichmäßige Wandstärke aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß jeder Schneide in der beabsichtigten Vorschubrichtung eng benachbart ein Führungsorgan zur Abstützung des Werkzeugs auf der unbearbeiteten Bohrungsfläche zugeordnet ist und daß zumindest eine Schneide mit dem ihr zugeordneten Führungsorgan in einem in radialer Richtung beweglich gelagerten Schieber verbunden ist, der radial einwärts durch ein Federorgan abgestützt ist.

Durch die radiale Beweglichkeit des Schiebers werden Schwankungen des Rohrinnendurchmessers ausgeglichen, so daß aufgrund des festen radialen Abstands zwischen der Führungsfläche des Führungsorgans und der Schneidkante der Schneide eine gleichbleibende Spanabnahme erfolgt. Es ergibt sich noch der weitere Vorteil, daß wegen der gleichmäßigen Spanabnahme mit größerem Vorschub las bisher, d. h. schneller als bisher gearbeitet werden kann, wobei wegen der rascheren Axialbewegung des Werkzeugs weniger Schwingungen auftreten.

Es ist eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung, daß die Schneiden und die Führungsorgane auswechselbar befestigt sind.

7622259 27.01.77

- 3 - 2258-59

Eine andere zweckmäßige Ausführungsform ist es, daß das Führungsorgan eine achsparallele Führungsrolle ist.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Führungsorgan eine neben der Schneide ausgebildete Führungsfläche, die vorzugsweise ballig ausgebildet ist.

Eine ebenfalls besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist es, daß die Führungsfläche und die Schneide an einem gemeinsamen Schneidenkörper ausgebildet sind, wobei Führungsfläche und Schneide zweckmäßig an einer Wendeschneidplatte ausgebildet sind.

Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der Schieber mit einem radial nach innen vorspringenden Ansatz versehen, der zur Aufnahme mindestens einer Tellerfeder dient.

Bei Aufbohrwerkzeugen mit mehr als zwei Schneiden sind vorzugsweise alle Schneiden und die ihnen zugeordneten Führungsorgane jeweils in radial beweglichen Schiebern angeordnet.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Aufbohrwerkzeug als Bohrkopf ausgebildet, der mit einem Verbindungselement zur Befestigung an einer Bohrstange versehen ist, wobei das Verbindungselement vorzugsweise aus einem Gewindeansatz besteht.

Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung wird diese näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführung?Eorm eines erfindur.gsgemäßen Werkzeugs ohne die zugehörige Bohrstange,

- 4 - 2258-59

Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 um 90° gedrehte Ansicht des mit der Schneide versehenen Abschnitts des Werkzeugs, einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2, eine Ansicht einer Wendeschneidplatte entgegen der Schnittrichtung,

einen Schnitt durch die Wendeschneidplatte nach der Linie V-V in Fig. 4 und

eine der Fig. 1 entsprechende Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkzeugs.

In Fig. 1 bezeichnet 10 ein in unterbrochenen Linien dargestelltes, mittels des Werkzeugs aufzubohrendes Rohr, wobei die Vorschubrichtung durch den Pfeil 12 gekennzeichnet ist. Das Erfindungsgemäße Werkzeug ist insgesamt mit 14 bezeichnet und ^T>Tird durch eine nicht gezeigte Bohrstange in der Vorschubrichtung gezogen. Das Werkzeug besteht aus zwei Abschnitten, nämlich einen Gewindeansatz 16 zur Verbindung mit dieser Bohrstange und einem die Schneiden tragenden Kopf 18.

Der Kopf 18 weist einen im wesentlichen zylindrischen Querschnitt auf, der von einem Führungskanal 20 diametral durchzogen wird. Der Führungskanal 20 öffnet sich gegen die benachbarte Stirnfläche 22 des Kopfes 18 und ist durch einen auf dieser Stirnfläche 22 aufliegenden und durch Schrauben 24 befestigten Decke*] 26 geschlossen. In diesem Führungskanal 20 sind zwei Schieber 28 radial beweglich geführt.

Jeder Schieber 28 ist mit einem radial einwärts gerichteten Ansatz 30 versehen, auf de'.n Tellerfedern 32 angeordnet sind, wobei sich die den beiden Schiebern 28 zugeordneten Tellerfedergruppen bei dieser Anordnung aufeinander abstützen und bestrebt sind, die

7622259 27.01.77

i 5 - ■ ' " ' 2258-59

Schieber 28 radial nach außen asu drücken. Werden mehr als Zwei Schieber 28 im Kopf 18 "!angeordnet, was insbesondere bei größeren Durchmessern zweckmäßig ist, so ist jedem Schieber ein radial »erlaufender Kanal zugeordnet, wobei die Führungskanäle in gleichmäßigen Winkelabständen angeordnet sind. Bei 3 Führungskanälen sind dies also Winkelabstände von 120° bei fünf Führungskanälen Winkelabstände von 72°. Es ist ersichtlich, daß sich in diesem Fall die Tellerfedern zur Abstützung des einen Schiebers nicht auf den Tellerfedern zur Abstützung eines der anderen Schieber abstützen können. Der größere Durchmesser der mit mehr als zwei Schiebern versehenen Köpfe ermöglicht es aber ohne Schwierigkeiten, die Schieber mitsamt den zugehörigen Federorganen in Führungskanälen mit relativ geringerer radialer Tiefe unterzubringen, die sich gegenseitig nicht überdecken, wobei die Federorgane sich dann am Boden der jeweiligen Führungskanäle abstützen können.

Jeder Schieber 28 ist mit einer Schneidplatte aus Hartmetall versehen, die zweckmäßigerweise als Wendeschneidplatte 34 ausgebildet ist, wie sie deutlicher in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Diese Wendeschneidplatte 34 ist um eine in tangentialer Richtung verlaufende Wendeachse 36 verstellbar am Schieber 28 gelagert, so daß nach Abnutzung einer ersten Schneide 38a eine zweite Schneide 38b eingesetzt werden kann, bevor die Wendeschneidplatte 36 insgesamt ausgewechselt werden muß. Jeder Schneide 38a bzw. 38b ist eine ballige Führungsfläche 40a bzw. 40b benachbart, die sich bei der jeweils im Einsatz befindlichen Schneide vor der Schneide befindet und sich damit auf die unbearbeitete Oberfläche abstützt. Die Schneide überragt die zugeordnete Führungsfläche radial nach außen um die beabsichtigte Schnittiefe. Unter Wirkung der Tellerfedern 32 wird dabei die Führungsfläche 40a bzw. 40b dem axialen Verlauf der Rohrinnenwandung folgen, so daß stets ein Span gleicher Dicke abgehoben wird. Die Schneiden selbst weisen in bekannter

7622259 27.91.77

- 6 - 2258-59 tyl

Weise eine Spanleitstufe und einen Freiwinkel auf, um in üblicher Weise die Spanabnahme zu ermöglichen.

Die Schieber 28 sind im Querschnitt L-förmig ausgebildet, so daß - wie aus Fig. 3 ersichtlich ist - eine zurückgesetzte Brust 42 zur Aufnahme der Wendeschneidplatte 34 gebildet wird, vor der sich in Schneidrichtung ein freier Raum 44 befindet, der durch eine Ausnehmung 46 im Kopf 18 erweitert wird und durch den die Halterung für die Wendeschneidplatte 34 leicht zugänglich ist, wie insbes. der Fig. 1 entnommen werden kann.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform sind ebenfalls zwei Wendeschneidplatten 134 vorgesehen (bei dieser Ausführungsform sind der vorangehenden Ausführungsform entsprechende Teile jeweils durch in ο den Zehner und Einem gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet), die in einem Winkelabstand von 180 im Kopf 118 angeordnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist aber nur eine der beiden Schneiden bzw. Wendeschneidplatten 134 radial beweglich und auf einem Schieber 128 befestigt, während die andere Wendeschneidplatte fest gelagert ist. Als Führungsorgan dienen bei diesem Beispiel zwei Rollen 140, die auf zur Vorschubrichtung parallelen Achsbolzen 160 gelagert sind, die durch eine Mutter 162 und eine Gegenmutter 164 im einen Fall am Kopf 118 und im anderen Fall am Schieber 128 befestigt sind. Die Rollen 140 haben eine leicht tonnenförmige Oberfläche, so daß die Berührung mit der Rohrinnenfläche längs einer Linie erfolgt. Der Schieber 128 ist in einem radialen Führungskanal 120 radial verschieblich gelagert und in der bereits beschriebenen Weise durch Tellerfedern 132 abgestützt, wobei in diesem Fall wegen der größeren axialen Länge des Schiebers 128 zwei in Achsrichtung nebeneinander angeordnete Ansätze 130 und zwei Gruppen von Tellerfedern vorgesehen sein können.

7622259 27.01.77

- 7 ·· 2258-59 y/

Da die Bohrstange in dem hier in Frage kommenden geringen Ausmaß ohne weiteres eine gewisse radiale Auslenkung zuläßt, werden sich auch bei einer fest im Bohrkopf 118 angebrachten Schneide beide Schneiden und beide FührungsroIlen den Unregelmäßigkeiten der inneren Rohroberfläche anpassen und für eine gleichmäßige Spanabnahme sorgen.

Zur präzisen Einhaltung des Schneidwinkels ist es zweckmäßig, bereits bei insgesamt drei Schneiden alle Schneiden radial verstellbar zu lagern. Unbedingt erforderlich ist dies auf jeden Fall bei vier und mehr Schneiden.

Die für die beschriebene erste Ausführungsform der Erfindung entwickelte Wendeschneidplatte mit daran angeformter Führungsfläche ist in ihren Einsatzmöglichkeiten nicht nur auf den Gegenstand der vorliegenden Erfindung beschränkt, sie ist vielmehr überall dort mit Vorteil einzusetzen, wo bei der spanabhebenden Bearbeitung durch Führung des Schneidwerkzeugs längs der spanabhebend zu bearbeitenden Oberfläche eine gleichmäßige Spanabnahme erreicht werden soll.

Ansprüche:

7622259 27.01.77

Claims (13)

τι- Ing. Rudolf Druxels - 8 — 2258-59 Ansprüche;

1. Aufbohrwerkzeug vorzugsweise zum gezogenen Aufbohren von Rohren mit mindestens zwei bezogen auf die Längsachse der zu erzeugenden Bohrung in Umfangsrichtung im Schneidbereich verteilten Stützpunkten, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Stützpunkte durch eine Schneide (38a, 38b 138) gebildet wird, der in der beabsichtigten Vorschubrichtung ein Führungsorgan (40a, 40b, 140) zur Abstützung des Werkzeugs auf der unbearbeiteten Bohrungsfläche eng benachbart ist, und daß zumindest ein Stützpunkt (38a, 38b, 138) in radialer Richtung beweglich gelagert und radial einwärts durch ein Federorgan (32, 128) abgestützt ist.

2.Aufbohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Stützpunkt (38a, 38b, 138) auf einem radial beweglichen Schieber (28, 128) befestigt ist,

3. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden und die Führungsorgane auswechselbar befestigt sind.

4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsorgan eine achsparallele Führungsrolle (140) ist.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsorgan eine neben der Schneide (38a, 38b) ausgebildete Führungsfläche (40a, 40b) ist.

6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche vorzugsweise ballig ausgebildet ist.

7622259 27.01.77

Ing. Rudolf DruxeJ.^,· - 9 - 2258-59

7. Werkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche und die Schneide an einem gemeinisamen Schneidenkörper (34) ausgebildet sind.

8. Werkzeug nach Anspruch7 dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (40a 40b) und die Schneide (38a 38b) an einer Wendeschneidplatte (34) ausgebildet sind.

9. Werkzeug nacn einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (28, 128) mit einem radial nach innen vorspringenden Ansatz (30, 130) versehen ist, der zur Aufnahme mindestens einer Tellerfeder (32, 132) dient.

10. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit mehr als zwei Stützpunkten, dadurch gekennzeichnet, daß alle Stützpunkte jeweils in radial beweglichen Schiebern (28, 128) angeordnet sind.

11. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug als Bohrkopf (18, 118) ausgebildet ist, der mit einem Verbindungselement (16) zur Befestigung an einer Bohrstange versehen ist.

12. Werkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement aus einem Gewindeansatz (16) besteht.

13. Wendeschneidplatte, insbesondere für ein Aufbohrwerkzeug gemäßlAnspruch 1, mit vorzugsweise zwei in Bezug auf eine die Schneidplatte querende Rotationsachse im Winkel versetzten, zur spanabhebenden Bearbeitung von Werkstücken geeigneten Schneiden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneide benachbart und in Schnittrichtung vor der Schneide angeordnet an der Schneidplatte eine

- 10-

7622259 27.01.77

Ing. Rudolf Druxeis ■ 10 - 2258-59

Führungsfläche ausgebildet ist, wobei die Führungsfläche die Schneidkante der Schneide senkrecht zur Zerspanungsrichtung um das Maß der beabsichtigten Spantiefe überragt.

7622259 27.01.77