DE841676C - Umlaufendes Ausbohrwerkzeug mit selbsttaetigem Radialvorschub des Bohrstahles - Google Patents

Description

Es bestehen verschiedene Ausbohrwerkzeuge, bei denen dem Stahl ein Radialvorschub während der Bohrspindelumdrehung zur Erzielung einer glatten Ausbohrfläche erteilt werden kann. In einigen Typen ist diese Vorschubbewegung vermittels einer handbetriebenen Vorrichtung erzielt, während sie bei anderen Typen selbsttätig durch die Drehung der Bohrspindel selbst eingeleitet wird, wobei letzteres System vorteilhafter ausfällt, weil dadurch eine größere Regelmäßigkeit des Vorschubs gesichert wild.

Die Nachteile der bekannten Konstruktionen liegen einmal in dem allzu beschränkten Arbeitshub des Stahls und zweitens auch darin, daß ein einziger Vorschubwert pro Bohrspindelumdrehung erteilt wird, was die GebräutHsmöglicrikeft 'sehi* 'be-¹' schränkt, öfters wird eine sehr mangelhafte Stair-' heit des ganzen Ausbohrwerkafeugs festgestellt, vföS '·■ ein Zittern des Stahls verursacht, wobei dieses Zit-·- tern um so empfindlicher wird, je mehr der Stahl «ifcfr von der Borrrspindelachse' entfernt, ein_Ünistahd,'abfeiern ' Gütegrad der glatten Amsbohrffadie' riöchit nachteilig ist. . -- .::■-■.-■-,> ■■■■■?■■.,:: \

Vorliegende Erfindung, die diese Märigei behebt";' bezieht sich auf ein umlaufendes Aüsbanrwerk'z^Ug mit selbsttätigem Radialvorscmib des Bohrstähls, das einen zum Befestigen in der Bohrspindel bestimmten Körper besitzt, wobei letzterer im In'nerfi' einen verschiebbar angeordneten Werkzeugschlitten. enthält. Dieses drehbare Äasbohrwefkzeüg ist durch

einen um die Mantelfläche des Körpers drehbar angeordneten Hauptring, dessen innere Fläche exzentrisch in bezug auf besagte Mantelfläche des Körpers ist, gekennzeichnet. Diese innere Fläche des Rings wirkt auf zwei an beiden Enden eines zentral angeordneten Rahmens angebrachte Rollen und verursacht eine senkrecht zur Körperachse hin und her gehende Bewegung desselben. Der Rahmen trägt zumindest zwei Sperrklinken, die auf ein Zahnrad, das

ίο mit einem Vorschubrad verbunden ist, wirken, das auf der dem Werkzeugschlitten zugekehrten, kegeligen Seite eine Spiralnut aufweist, die im Eingriff mit dem auf seiner oberen Seite als Zahnstange ausgebildeten Werkzeugschlitten steht. Bleibt nun der Hauptring unbeweglich, dann erteilt die Drehung des Ausbohrwerkzeugs dem Bohrstahl einen selbsttätigen Vorschub, der je nach Anzahl der jeweils mit dem Zahnrad im Eingriff liegenden Sperrklinken veränderlich ist.

ao Die Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstands. Fig. ι ist ein Längsschnitt, wobei Fig. 2 ein Detail davon ist;
Fig. 3 ist ein Längsschnitt nach der Linie III-III

as der Fig. ι;

Fig. 4 ist ein Querschnitt gemäß der Fig. 3; Fig. 5 ist eine schematische Darstellung der Arbeitsweise eines Details, und

Fig. 6 ist eine allgemeine Ansicht des Ausbohr-Werkzeugs.

Das Ausbohrwerkzeug besteht aus einem Körper 1 mit Einsteckkegel 2 und einem unteren Teil 3, der am Körper 1 mittels der Schrauben 4 starr befestigt ist; der Einsteckkegel wird in die drehbare Bohrspindel A einer Werkzeugmaschine eingespannt. Der obere Teil 1 ist mit einer zentralen Aussparung 5 versehen, zur Aufnahme eines Teils des Antriebsmechanismus des Bohrstahls B. Zwei diametral angeordnete Nuten6 und 6' dienen als Führung für die Arme 7 und 7' eines beweglichen, zentral angeordneten Rahmens 8.-

An den Enden der Arme 7 und 7' befinden sich drehbar gelagerte Rollen 9 und 9', die auf der inneren Lauffläche 10 eines Hauptrings 11 laufen, wobei die

♦5 Laufflächeio in bezug auf die Mantelfläche des Körpers ι exzentrisch verläuft. Durch die Exzentrizität der Lauffläche 10 wird dem Rahmen 8 über die Rollen 9, 9' eine geradlinige Hinundherbewegung erteilt, falls der Hauptring 11 an der Drehbewegung des Körpers 1 nicht teilnimmt. Der Hauptring 11 ist um den Körper 1 drehbar und durch einen Satz Kugeln 12, der in zu diesem Zweck vorgesehenen Nuten 13 und 14 läuft, in axialer und radialer Richtung unverschiebbar gelagert. Die Nut 13 wird nach Einsetzen des Satzes Kugeln 12 durch Befestigen des Rings 15 mittels Schrauben am Hauptring 11 gebildet. Die Ringe 11, 15 bilden infolge ihrer starren Verbindung eine Einheit.

Ein auf dem Körper 1 axial gelagerter Ring 16 mit Schraubenverzahnung befindet sich im Eingriff mit einem Ritzel 17, das lose drehbar auf seiner Achse 18 in einer Aussparung 19 des Rings 15 gelagert ist. Dieses Ritzel ist mit zwei Verzahnungen I versehen, und zwar als Schraubenrad (s. Fig. 1) und als Schnecke (s. Fig. 2). Als Schraubenrad ist das Ritzel 17 durch die Verzahnung des Rings 16 angetrieben, und als Schnecke treibt das Ritzel 17 den Ring 20. Ein äußerer Ring 22, der konzentrisch zum Ringe 20 liegt, ist an seinem Umfang mit einer Ränderung 23 und einer Skala 24 versehen (Fig. 6). In den im Innern des Rings 22 vorgesehenen Aussparungen befinden sich Federn 25, die in einer Nut 26 des Rings 20 gleiten und einerseits ein leichtes Verdrehen des Rings 22 gegenüber dem Ring von Hand zulassen, andererseits als Reibungskupplung wirken.

Im unteren Teil 3 des Ausbohrwerkzeugs ist eine durchgehende Gleitbahn 27 vorgesehen, deren Achse senkrecht zur Achse der Arme 7 und 7' liegt. Diese Gleitbahn dient zur Führung des Werkzeugschiittens 28. Eine Achse 29, die mit der Achse des Ausbohrwerkzeugs einen Winkel bildet und die sich in einer Büchse 30 dreht, die im unteren Teil 3 des Ausbohrwerkzeugs befestigt ist, trägt an einem seiner Enden ein Zahnrad 31 und am anderen Ende ein Vorschubrad 32 mit einer dem Werkzeugschlitten gegenüberliegenden Kegelfläche, in welche eine Spiralnut 53 eingeschnitten ist.

Sperrklinken 35, 36, 37 und 38 sind in Aussparungen 33 und 34 des zentralen Rahmens 8, dessen Ebene senkrecht zur Achse der Welle 29 liegt, drehbar angeordnet. Die in den Nuten 43, 44, 45 und 46 des unteren Teils 3 des Ausbohrwerkzeugs geführten Stößel 39, 40, 41 und 42 begrenzen durch Vermittlung der Stifte 35' bis 38' die Winkeleinstellung der Sperrklinken 35 bis 38, deren Schnäbel 35" bis 38" unter Einwirkung der Federn 47 und 48 das Bestreben haben, in die Zähne des Zahnrads 31 einzugreifen. Die Enden der Stößel 39' und 42' befinden sich in Berührung mit der mit Aussparungen 51 versehenen, kreisförmigen inneren Fläche 49 des Einstellrings 50. Dieser. Ring ist von Hand in verschiedene Winkelstellungen einstellbar und wird in jeder Lage durch eine in der Zeichnung nicht gezeigte Verriegelungsvorrichtung festgehalten.

In einer dieser Lagen (Fig. 5) befindet sich der Stößel 39 gegenüber einer Aussparung 51 der Fläche 49, in welche er einzudringen vermag, wodurch die Sperrklinke 35 sich unter Einwirkung der Feder 47 dreht und in die Verzahnung des Zahnrads 31 eindringt. Jede Bewegung des Rahmens 8 im Sinn des Pfeils F wird das Zahnrad 31 um einen Winkel β drehen, dessen Wert von der Exzentrizität der Lauffläche 10 abhängt.

Diese Exzentrizität wird im allgemeinen dermaßen gewählt werden, daß jeder Antrieb der Sperrklinke, d. h. bei jeder Umdrehung des Ausbohrwerkzeugs, das Zahnrad 31 um einen Zahn weiter rücken läßt. Um den doppelten Vorschub zu erreichen, werden nun zwei Sperrklinken in Tätigkeit gebracht. iao Wenn z. B. die Sperrklinken 35 und 36 mit dem Zahnrad 31 in Eingriff gelangen, dann wird letzteres um einen Zahn bei jeder halben Umdrehung vorrücken.

Falls an Stelle der Sperrklinken 35 und 36 die H5 entgegengesetzten Sperrklinken 37 und 38, oder nur

eine derselben mit dem Zahnrad 31 zusammenwirken, dann wird die Umdrehung desselben im entgegengesetzten Sinne erfolgen.

Der Werkzeugschlitten 28 ist auf seiner oberen Fläche als Zahnstange 52 ausgebildet, die sich im Eingriff mit der Spiralnut 53 des mit der Welle 29 und dem Rad 31 verbundenen Vorschubrads 32 befindet.

Der durch die Achse 29 mit der Achse des Ausbohrwerkzeuge gebildete Winkel α wird dermaßen gewählt, daß die Verzahnung 53 nur auf der einen tiefen geneigten Seite in Eingriff mit der Zahnstange -,2 gelangt.

Der automatische selbsttätige Vorschub des Bohrstahls je Bohrspindelumdrehung wird durch die Teilung der Zahnstange 52 und der Spiralnut 53, durch die Anzahl der Zähne des Rads 31 und durch die Anzahl der jeweils in Eingriff liegenden Sperrklinken bestimmt. Es können z. B. diese Elemente so gewählt werden, daß beim Arbeiten mit einer einzigen Sperrklinke der Vorschub des Bohrstahls je Bohrspindelumdrehung den Betrag von 0,075 ^mm ausmachen, während derselbe beim Arbeiten mit zwei Sperrklinken 0,150 mm betragen würde.

Am hinteren Teil des Vorschubrads 32 ist eine Verzahnung 54 vorgesehen, die im Eingriff mit einem am Ende einer Welle 56 vorgesehenen Kegelritze! 55 stein. Die Welle 56 ist an ihrem anderen Lude mit einem Steckloch 57 zur Aufnahme eines Lk'dieiiungsschlüssels versehen. Der Ring 50, der dieses Steckloch teilweise verdeckt, hat an seinem I'm fang eine Auskerbung 58, die das Einführen des Ik'dienungsschlüssels in das Steckloch 57 in einer ganz bestimmten Winkelstellung des Rings 50 in bezug auf den Körper des Ausbohr Werkzeugs gestattet. In dieser Lage wirkt die Fläche 49 gleichzeitig auf die vier Stößel 39 bis 42, so daß die vier Sperrklinken 35 bis 38 vom Zahnrad 31 abgelöst werden. Da letzteres hierbei frei drehbar wird, ist das rasche Einstellen des Abstands des Bohrstahls von der liohrachse mittels des Bedienungsschlüssels möglich. Dieser Abstand ist an einer seitlich am Werkzeugschlitten 28 angebrachten Skala 59 ablesbar.

Soll das Ausbohrwerkzeug zur Ausführung einer Ausbohrarbeit benutzt werden, dann wird der Werkzeugschlitten 28 durch ein bekanntes Mittel in der jeweils gewünschten Lage verriegelt, z. B. mittels einer Stellschraube 60, und läßt nun den Ring 11 mit dem Körper 1 des Ausbohrwerkzeugs zusammen drehen.

Dagegen wird zur Bearbeitung einer Stirnfläche die Stellschraube 60 gelöst. Der Ring 50 wird in die Lage, die dem Sinn und der Größe nach dem jeweils gewünschten Vorschübe entspricht, eingestellt und dabei der Hauptring 11 mit der Hand durch eine nicht gezeigte Stange, die in das Loch 61 eingeführt wird, festgehalten. Um deil Hauptring 11 festzuhalten, kann auch eine mechanische Vorrichtung, die sich auf einen festen Teil stützt, z. B. auf die Führung der Bohrspindel, vorgesehen wenden.

Die Fig. 6 zeigt eine Vorrichtung dieser Art mit einem Klemmring 62, der auf der Führung 63 der Bohrspindel befestigt wird und einen rechtwinklig gebogenen Arm 64 trägt, der am Ende einen drehbar angeordneten doppelarmigen Hebel 65 trägt. Dieser kann in eine Raste 66 des mit dem Ring 11 verbundenen Rings 15 eingreifen. Dieser Hebel kann aus der Raste 66 gelöst werden, indem auf seinen äußeren Arm gedrückt wird, wobei eine nicht gezeigte Verriegelung ihn in seiner jeweiligen Lage festhält.

Die Zahnräder 16, 17 und 21 bilden-ein Reduziergetriebe, welches auf die Ringe 20 und 22 einwirkt. Auf dem festgehaltenen Hauptring 11 befindet sich ein Zeiger 67. Vor diesem verschiebt sich langsam die .gegenüberliegende Skala 24 des Rings 22. Die den Ring 22 mit der Skala 24 antreibenden Zahnräder sind derart eingerichtet, daß, nachdem die Skala gegenüber dem Zeiger 67 auf Null eingestellt worden ist, in jedem Augenblick der durch den Bohrstahl jeweils erzielte Vorschub abgelesen werden kann, wobei dieser Vorschub im Verhältnis zur Umlaufzahl des Ausbohrwerkzeugs steht

Festzustellen ist, daß der Hub des Bohrstahls einzig und allein durch die Länge der Zahnstange 52, die selber nur von der Länge des Werkzeugschlittens abhängt, begrenzt wird.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Umlaufendes Ausbohrwerkzeug mit selbsttätigem Radialvorschub des Bohrstahls, wobei der in der Bohrspindel einer Werkzeugmaschine befestigte Körper des Ausbohrwerkzeugs mit radial verschiebbarem Werkzeugschlitten versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Körper (1) umfassender, drehbar eingerichteter Hauptring (11) mit seiner in bezug auf den Körper exzentrischen inneren Lauffläche (10) auf zwei Rollen (9, 9') an den Enden von zwei diametral entgegengesetzten Armen (7, 7') eines zentral im Innern des Körpers angeordneten, senkrecht zur Körperachse hin und her beweglichen Rahmens (8) wirkt, wobei dieser Rahmen mit zumindest zwei Sperrklinken (35 bis 38) versehen ist, die auf ein innerhalb des Rahmens im wesentlichen zentral angeordnetes Zahnrad (31) wirken, das mit einem ihm gleichachsigen Vorschubrad (32) verbunden ist, wobei letzteres auf der dem Werkzeugschlitten (28) zugekehrten kegeligen Seite eine Spiralnut (53) aufweist, die im Eingriff mit dem auf seiner oberen Seite als Zahnstange (52) ausgebildeten Werkzeugschlitten (28) steht, und zwar dermaßen, daß beim Festhalten des Hauptrings (11) die Drehung des Ausbohrwerkzeugs dem Bohrstahl (B) einen selbsttätigen, je nach Anzahl der in Eingriff mit dem Zahnrad (31) gelangenden Sperrklinken (35 bis 38) veränderlichen Vorschub erteilt. iao
2. 2. Ausbohrwerkzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (29) des Zahnrads (31) einschließlich des Vorschubrads (32) eine zur Achse des Ausbohrwerkzeugs geneigte Lage aufweist. iss
3. 3. Ausbohrwerkzeug gemäß Ansprüchen 1

   und 2, gekennzeichnet durch einen gerändelten Einstellring (50), dessen innere Fläche (49) mit Aussparungen (51) versehen ist, und durch annähernd radial geführte Stößel (39 bis 41), die mit der erwähnten inneren Fläche zusammenwirken, um die einzelnen Sperrklinken (35 bis 38) mit dem Zahnrad (31) in bzw. außer Eingriff zu bringen.
4. 4. Ausbohr werkzeug gemäß Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Paare von Sperrklinken (35, 36 und 37, 38) einander über Kreuz derart zugeordnet sind, daß ein Paar derselben das Zahnrad (31) aufeinanderfolgend im einen Drehsinn, das andere Paar dagegen das Zahnrad aufeinanderfolgend im entgegengesetzten Drehsinn antreiben.
5. 5. Ausbohrwerkzeug gemäß Ansprüchen 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein am oberen Teil des Hauptrings (n) mit einer Skala (24) versehener Ring (22) angebracht ist, ao welcher durch ein Reduziergetriebe (16, 17, 21) verstellt wird, und dessen Teilung sich gegenüber dem an den Hauptring eingravierten Zeiger (67) verschiebt zwecks Angabe des jeweiligen Vorschubs des Bohrstahls. as
6. 6. Ausbohrwerkzeug gemäß Ansprüchen 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich auf der Spindelführung (63) stützende Vorrichtung (62,64, 65), die zur Festhaltung des Hauptrings (ii) während der Umdrehung des Körpers (1) des Ausbohrwerkzeugs dient, vorgesehen ist.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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