DE1552380A1 - Einstellbares Werkzeug,insbesondere fuer Bohrstangen - Google Patents

Description

• ausgeglichen werden kann. Eine Konstruktion, wie sie in der britischen Patentschrift 984 189 gezeigt ist* ist nicht ganz geeignet' denn während die Gewinde unter Druck stehen, muss der Werkzeughalter in geeigneter Weise in der Bohrstange öder anderen Haltevorrichtungen abgestützt sein, um gegen die verschiedenen Beanspruchungen bei seiner Verwendung-festgehalten zu werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stirnseitig einstellbares Werkzeug zu schaffen, das in der neu eingestellten Stellung automatisch festgestellt ist, ohne dass besondere Sperrschrauben notwendig sind.
• Zu diesem Zweck kennzeichnet sich gemäss der Erfindung eine Werkzeugeinheit mit Feineinstellung des Werkzeugkörpers, der von einer Klemmhülse aufgenommen wird, dadurch , dass der Werkzeugkörper an seinem der Schneidkante entgegengesetzten Ende mit Gewinde versehen ist, das in ein Gegengewinde am inneren Ende der Klemmhülse eingreift, und dass der Werkzeugkörper und die Klemmhülse unter der Wirkung einer Feder in den Halter gezogen werden, wobei die Klemiiihiilse zusammengezogen wird und sich fest um den Werkzeugkörper schliesst. Die Feineinstellung des Werkzeugkörpers erfolgt also relativ $u einer Klemmhülse und entgegen der Wirkung einer Feder, welche sowohl das Festklemmen der Hülse-am Werkzeugkörper als auch ein Heranziehen der Hülse in Richtung des Halters bewirkt. Damit wird vor allem erreicht, dass die Werkzeugeinheit fest in dem Halter sitzt. Die Verwendung der Klemmhülse für den Werkzeugkörper gibt dabei Freizügigkeit in der Wahl des Arbeitsstahls und erlaubt so die wahlweise Verwendung gehärteter Stähle und solcher zu nur einmaligem Gebrauch. , Auch ist die Hülse abgedichtet und das Eindringen von Fremdkörpern in das Innere der Vorrichtung, wo die Einstellung -bewirkt wird, wird verhindert. Toter Gang oder Spiel des VTerkzeugkörpers wird ausgeschaltet durch eine Keilverbindung zwischen dem Werkzeugkörper und einer Scheibe, die den Werkzeugkörper am Halter verkeilt® Gemäss der Erfindung greift die Klemmhülse mit Schraubengewinde in den Werkzeugkörper ein, wobei eine Bewegung der Hülse relativ zum Werkzeugkörper diesen in Längeriehtung innerhalb der Hülse einstellt. Diese Vorrichtung kann von einer Haltevorrichtung, wie z.B, einer Buchse, aufgenommen werden, oder direkt in eine Ausnehmung einer Bohrstange oder dergleichen eingesetzt werden, wobei dafür gesorgt ist, dass der Werkzeugkörper drehfest zur Buchse gehalten wird, oder aber, der ilerkzeugkörper ist drehfest in Beziehung auf die Ausnehmung der Bohrstange oder eines ähnlichen Vorrichtungsstückes. Da die Einstellung des Werkzeugs in der Nähe der Schneide erfolgt, d.h. von der Stirnseite des Werkzeuges aus, braucht Nie Ausnehinung in der Bohrstange oder einer anderen Aufnahmevorrichtung nurntief genug sein, um die Werkzeugeinheit aufzunehm®n, und sie kann in bestimmten fällen, wie oben angeführt, mit Vorrichtungen zum Halten des 1ierkzeugkörpers gegen Drehung versehen sein, oder stattdessen kann eine Buchse vorgesehen sein, um die Einheit aufzunehmen, wobei die Buchse gegen Drehung in der Ausnehmung gehalten wird und diese Buchse Vorrichtungen hat,. um in den VTerkzeugkörper einzugreifen und dessen Drehung zu verhindern.
• Vorzugsweise gehört zu der einstellbaren Werkzeueiil=,cit eine Haltevorrichtung, die eine Klemmhülse enthält, welche einen Werkzeugkörper aufnimmt, der durch Gewinde zur Hülse einstellbar und relativ zu der Haltevorrichtung drehfest ist, wobei die Hülse und die Haltevorrichtung gegenseitige Anschlagflächen haben, die durch Federwirkung zusarmiiengepresst werden, um die Hülse zusammenzusiehen, sodass diese durch Reibung den Werkzeugkörper hält. Die-Stellung des Werkzeugkörpers relativ zu der Haltevorrichtung ist durch Drehen der Hülse einstellbar, und die Werkzeugeinheit kann dann als Ganzes in die Haltevorrichtung aufgenommen werden, die aus einer Bohrung in der Bohrstange oder einer Buchse zum Einpassen in eine Bohrung in einer Bohrstange bestehen kann. Als Feder wird vorzugsweise eine Anzahl von Tellerfedern verwendet, die sich zwischen einem vorstehenden Rand der Buchse oder der Bohrung in der Bohrstange und einer lösbar an dem Werkzeugkörper befestigten aal teplatte befinden. Der Wei kzeugkörper kann einen zylindrischem Abschnitt haben, der von der Hülse umgeben ist, mit einem Schneideabschnitt an einem Ende des zylindrischen Abschnitts und einem Gewindeabschnitt am anderen Ende des zylindrischen Abschnittes. Auch kann der Werkzeugkörper so geformt sein, dass er einen austauschbaren Schneideinsatz aufnehmen kann. In diesem Falle würde der Werkzeugkörper auch noch einen zylindrischen Abschnitt huben, der von der Hülse umgeben ist, aber der" zylindrische Teil würde eine Ausnehmung haben und, z,B.
• mit einer Vorrichtung zur Aufnahme eines zylindrischen oder anders öeformten Schneideinsatzes versehen sein. Die Vorrichtung zum Halten des Schneideinsatzes könnte eine Klerunhülse oder eine andere mechanische Haltevorrichtung sein, -,iie z.B. Befestigungsschrauben und dergleichen. In dieser abgeänderten Form behält der ferkzeugkörper jedoch seinen mit Gewinde versehenen Abschnitt an seinem dem austauschbaren Schneideinsutz gegenüberliegenden Ende.
• Die Erfindung ist nachstehend in einigen Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert, und zwar zeigen s

  Fig1 einen Axialschnitt durch. ein einstellbares Schneid-

  Werkzeug, in eine abgebrochen dargestellte Bohrutange

  eingese tzt

  Pig, 2 eine Draufsicht auf die In Fig.1 gezeig 6e Werkzeug-

  einheit irr einer Bohrw-tunge i

  zig. 3 eine Ansicht der Werkzeugeinheit vorn unten

  Geinäs:den @;. 1 bis 4 ist eine Bohrstunde 10 vort;esehan iiiit einer zylindrischen Dorrung 11, die bis zu einer rl'leie gebohrt und nuchbearbeitet ist, die ausreicht, Luis die Schneidwel kzeugeinheit aufzunehmen, und einen £Zwischanraum 12 zwischen dieser und dein Boden der Bohrung 11 zu belassen. Am üuosar eri Lride der Bohrung 11 ist eine Gegenbohrung 13 vorgesehen, die als Sitz für den riii,#;förmigeri Rand 14 einer in die .Bolirtirir; il Iiineinpasjünden buehse 15 dient. Die Buchse 15 hat an ihrem Rand einen äbgeschrc;.gten, versenkten Abschnitt 16,und eine Klemm-hülse 18, die einen entsprechend abgeschrägten Abschnitt hat, wird innerhalb der Bohrung der Buchse 15 aufgenommen. Die Klemmhülse 18 ist mit einer Bohrung 19 versehen, um den Yv.erkzeugkörper 26 aufzunehmen, und zum Drehen der Hülse 18 relativ zur Bohrstange 10, hat das äussere Ende die Norm einer sechseckigen Mutter 20, wie deutlicher in Fig. 2 und 4 gezeigt ist. Das innere Ende der Hülse 18 ist mit einem nach innen gerichteten Planschteil 21 verserzen, der mit Gewinde versehen ist, um in ein Gegengewinde 22 am Werkzeugkörper 26 einzugreifen. Die Hülse weist eine Anzahl Schlitze 23, 24,und 25 auf, die ai;ial eine beträchtliche Strecke entlang der Hauptbohrung 19 verlaufen, wie deutlicher :in lij;ur 1 und 4 gezeigt ist. . Die Buchse 15 ist versehen finit einer erweiterten achsparallelen Bohrung 28, die eine vorsiarin"ende Schulter 29 bilüet, ge`en welche ein Federelement, das aus einer Anzahl von Tellerfedern 30 besteht, sich abstützen kann. Die Buchse 15 ist auch mit üiamntralen Schlitzen 32 versehen, die ein Paar Änsätze _33, 34 einer Befestigungsscheibe oder Platte 35 aufnehmen, wobei die Befestigungsscheibe am inneren Ende des Werkzeugkörpers 26 durch eine Schraube 36 befestigt ist und gegen Drehung relativ zum derkzeugkörper durch ein Paar Stifte 38, 39 gesichert ist, die von der Platte 35 (siehe Pig.4) nach innen m einen Schlitz 37 am Ende des Werkzeugkörpers eingreifen. Die Tellerfedern 30 wirken zwischen der Buchse 15 und dem V'Terkzeugkörper 26 und sie dienen dazu, nicht-nur den Vierkzeugkörper in die Klemmhülse 18, sondern auch diese Hülse in die Buchse zu ziehen. Auf diese eieise wird die Hülse 18 um den WerkzeugIk örper zusammengezogen infolge des Eingriffs zwischen den konisch zulaufenden Anschlagflächen der Buchse 15 und der Hülse 18. Die Federn belasten auch die Gewindeverbindung zwischen dem Werkzeugkörper 26 und dem Flansch 21 der Hülse 18 und nehmen-so jedes Spiel auf, das dazwischen bestehen könnte. Um die Stellung des Werkzeugs relativ zum Halter einzustellen, braucht lediglich die Klemmhülse 18 gedreht zu werden, indem man ein Einstellwerkzeug auf den sechseckigen Teil 20 der Hülse ansetzt, und für eine ausreichende Kraft sorgt, um die Reibung zwischen der Hülse 18 und dem Vierkzeugkörper 26 sowie der :Buchse 15 zu überwinden.
• Eine Drehung der Hülse ändert die axiale Stellung des Werkzeugkörpers 26 relativ zur Hülse und daher auch zur Stange 10, wobei durch geeignete Bemessung der Belastung durch die Federn 30 der Werkzeugkörper 26 in der eingestellten Stellung festgehalten und ein weiteres Drehen der Hülse 1:elativ zur Bohrstange verhindert wird. Das äußere Ende der Hülse ist vorzugsweise mit einer geeichten Skalenfläche 40 versehen, ünd in der Ausführung nach Fig. 1 ist eine Feineinstellungsfläche 41 auf der Buchse 15 befestigt, oder es können 'eilstriche direkt auf der Buchse und/oder der Hülse 18 angebracht werden, so daß die axiale Stellung des Werkzeuges jederzeit auf Bruchteile von Tausendsteln eines Zolls einge-@ stellt werden kann, ohne daß irgendwelche Halteschrauben oder andere Hilfsmittel gelöst werden. Nenn eine gesonderte Skalenvorrichtung 40,41 verwendet wird, kann der Benutzer ein einzelnes 'Jerkzeug leicht an 53o-fassungen und nach englische metrische oder eine andere Maßeinteilung anpassen, indem er die Skalenflächen 40, 41 ändert. Weiterhin kann es bei bestimmten Bearbeitungsvorgängen wünschenswert sein, einen positiven Neigungswinkel eder.das Gegenteil, einen negativen Winkelt zu haben, und eine solche Einstellung kann leicht festgelegt werden durch Austauqeh der Platte 35 gegen eine andere Platte mit einer anderen Winkelstellung zwischen den Stiften 38, 39 und den Ansätzen 33,34.
• Bei einer Ausführungaart nach Fig. 5 ist zunächst festzustellen, daß die Notwendigkeit, eine Buchse 15 vorzusehen, entfällt. In dieser Ausführungsart ist der lifsrkzeugkörper 50 mit einem zylindrischen Abschnitt 51 und einem Gewiridaai)ierui-itt 52 sowie ufit einem diametralen, r@eilschlitz 9:3 vcriehen. Lins Klemndiülue 54 umgibt den zylindrischen Abschnitt 51 und hat einen nach innen gerichteten Flansch 55, welcher mit seinem Gewinde in den Gewindeabschnitt 52 des Verkzeugkörpers ein--reift. Eine Buchse 56 mit radial verlaufenden Ansätzen 57 und einem axial verlaufenden Stutzen 58 befind-t sich aiil Ende des rierkzeugkörpers.- Der Ansatz oder die Ansätze 57 greifen in Keilnuten 59 ein, die in dem Loch der Bohrstange vorgesehen sind,Während der Stutzen 58 in den Schlitz 53 im Jerkzeugkörper 50 ragt. Geeignete Federvorrichtungen, die aus Tellerfedern 60 bestehen können, umgeben die Buchse 56 und werden durch eine Scheibe 62, die durch den hopf einer Schraube 63 in ihrer btellung gehalten wird, festgehalten, "robei die Schraube iti. eine Bohrung im Werkzeugkörper 50 eingreift. Die Scheibe 62 kann entfallen, wenn der Kopf der Schraube größer ist als der innere Durchmesser der Tellerfedern. i3ei dieser Ausführungsart weist die -Dohrs-tange eine Durchgangsbohrung auf, deren eines offenes Ende mit abgeschrägter IUUndung 64 als Anschlagflüche für die Hülse 54 dient, sowie ferner Keilschlitze 59 und eine Gegenbohrung '5. Die hülse 54 und der ,ierkzeubkörper 50 werden in der bohL°ung der-Bohrstange durch den 2ederdruck Sehalten, der zwiaclien der vor2 tehenden äehultur 61 iii der ü-e@enbol@r@in65 Lind dem Ende des Verkzeugkörpers über die ächeibe ti2 und die äcLc#aube 63 wirkt. 15 gemäß zig. 1 nicht notwendig ist, da die `Merkzeugeinheit direkt in der angemessen geformten Bohrung des -i..-er?=zeughalters aufgenommen wird, wobei ein zutritt zur Rückseite der Werkzeugeinheit nur beim `anfänglichen Einsetzen der Einheit in die Bohrung erforderlich i.-.t, und wobei alle Einstellungen von der le.öht zugänglichen Stirnseite der Klei,irnhülse aus vorgenofri-ien werden, wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel.
• In der Ausführungsart nach Fig. 6 und 7 ist ein weiterer Ausbau der in Fig. 5 vorgeschlagenen Konstruktion dargestellt, bei dem wieder die Notwendigkeit, eine Buchse wie 15 vorzusehen, entfällt. Der Werkzeugkörper 70 ist mit einem zylindrischen Abschnitt 71 und mit einem Gewindeabschnitt 72 versehen und endet an seinem inneren Ende in keilförmigen Nasen 73. Eine Klemmhülse 18 umgibt den zylindrischen-Abschnitt 71 und hat einen nach innen gerichteten Flansch 21, der den Gewindeabschnitt 72 umgibt. Die Bohrstange ist am Ende mit einer Bohrung 77 und einem Paar geräumter oder gefräster Schlitze 73 versehen, die einander in der Bohrung 77 diametral C--) ,leiterhin ist die Bohrung 77 finit einer Gegenüberliegen.
• Gegenbohrung 771 ausgestattet, die eine vorspringende. Kante oder Schulter 79 schafft. Eine geeignete l@eder, beispielsweise Tellerfedern 80, umgeben den Gewindeabschnitt 72 und werden durch eine Scheibe 81 gehalten. Die Scheibe 81 hat ein Paar Vorsprünge 82, die in die Schlitze 78 hineinragen, sowie einen mittleren keilförmigen Schlitz 83, in den die Vasen 73 ragen. Der Werkzeugkörper hat eine innere Gewindebohrung, und eine Schraube 84 hält die Scheibe 81 fest in ihrer Stellung gegen den ;ierkzeugkörper durch die Keilwirkung der keilförmigen Nasen 73 und des keilförmigen Schlitzes 83. der Schulter 79 der Bohrstange. Zur Aufnahme der Hülse 74 ist die Mündung der Bohrung 77 bei 85 abgeschrägt. Diese Konstruktion hat also gewisse Vorteile gegenüber der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsart, da die Buchse 56 entfällt sowie eine der Gegenbohrungen in der Bohrstange.
• In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 89 9 und 10 ist in Verbindung mit der Ausführung nach Fig. 1 bis 4 eine Abänderung des jierkzeugkörpers dargestellt. Oft ist es wünschenswert, Arbeitsstähle auszutauschen. Zu diesem Zweck ist ein einfacher zylindrischer Drehstahl 90 dargest$llt, der mit einer Keilnut 91 versehen ist sowie an seinem der Schneidkante entgegengesetzten Ende mit Innengewinde, um eine Schraube 92 aufzunehmen. Dieser Drehstahl wird von einer-Enspannvörrichtung aufgenommen, wie sie in Fig; 10 dargestellt ist und dieeineL zylindrischen Abschnitt 93 und einen Gewindeschaft 94, der am unteren Ende der Einspannvorriohtung mit keilförmigen -lasen 95 vorgesehen ist, umfaßt. Das obere Ende des zylindrischen Abschnitts 93 ist bei 96 mit Keilgewinde versehen, um eine Spannmutter 97 aufnehmen zu können, und ein -Keil 98 (Fiö. 8) ragt durch die Wand des Abschnittes 93 in die iieilnut 91 hinein. Im oberen Ende des zylindrischen ikbächnitts 93 sind Schlitze 99 vorgesehen, die vorzugsweise, wie in fig. 9 im Schnitt gezeigt, mit elastomerer Masse gefüllt sind. Wie weit der Drehstahl 90 in den Zylinderabschnitt 93 hineinreicht, kann durch Einstellung der Schraube-92 geregelt vrerden, a die sich, wie aus fig. 9 ersichtlich, gegen die Boden-C> in dieser Vorrichtung mittels Tellerfedern 30 in seiner Stellung gehalten, welche sich zvischen der vorspringenden Schulter 29 und einer Scheibe 31 erotrecken. Die letztere wird durch eine Schraube 36 gehalten. Diese Schraube greift in eine Gewindebohrung des Gewindeschafts 94 der Einspannvorrichtunein. - Änspriiciie -

Claims (5)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e Werkzeugeinheit mit Feineinstellung des Werkzeugkörpers, der von einer Klemmhülse aufgenoi=eii wird, die selbst von einem Halter aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkörper (26,7l,90,93) an seinem der 8chneidkante entgegengesetzten Ende mit Gewinde (22,72,94) versehen ist, das in ein Gegengewinde am inneren Ende (21,75) der Klemmhülse (18) eingreift, und dass der Werkzeugkörper und die Klemmhülse unter der Wirkung einer Feder (30,60,80) in den Halter (15,64,85) gezogen werden, wobei die Klemmhülse zusammengezogen wird und sich fest um den klerkzeugkörper schliesst.
2. 2. @i erkzeugeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder zwischen einer an dem Vlerkzeugkörper befestigten Halteplatte (35,62,81) und dem Halter wirkt.
3. 3. @"erkzeugeinheit-nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Keilvorrichtungen (32,34; 57,59; 78,82) zur Verhinderung von Helativdrehungen zwischen dem Vierkzeugkörper und dem Halter vorgesehen sind.
4. 4. Ylerkzeureintieit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verkzeugkörper ein Spannfutter zur Aufnahme von auswechselbaren Arbeitsstählen (90) aufweist.
5. 5. Werkzeugeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeiehnet# dass der Halter eine abgeschrägte