DE2200435C3 - Bohrkopf u. dgl. Werkzeughalter - Google Patents

Description

Weise mit dem Schraubenkopf (52) in einer Ausnehmung des einen Schenkels in Richtung auf den anderen Schenkel formschlüssig gehalten ist und das Gewinde der Klemmschraube (50) in ein entsprechendes Gewinde des anderen Schenkels eingreift, und daß die Zunge (22) einen zum Langloch (48) parallelen Hohlraum (62) aufweist, in dem das Schraubgetriebe vorgesehen ist, bei welchem sich die Stellschraube (70) an der Zunge (22) abstützt und das mit Innengewinde versehene Führungsteil in Form eines rohrförmigen, die Klemmschraube (50) in einer Querbohrung (68) aufnehmenden Teiles (66) an der Klemmschraube (50) gegen Axialver-Schiebung gelagert ist.

2. Bohrkopf und dergleichen Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellschraube (70) zum beiderseitigen Abstützen in der Zunge (22) einen radial vorspringenden Bund (74) aufweist, der in Achsrichtung auf einer Seite in einer Ausnehmung der Zungenwandung und auf der anderen, davon abgewandten Seite an einem senkrecht zur Achsrichtung der Stellschraube (70) eingesetzten Stift (78) anliegt.

Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf und dergleichen Werkzeughalter, bestehend aus einem von einer Seite her zur Ausbildung einer radialen Führungsnut geschlitzten, zwei gabelförmige Schenkel bildenden Schaft und einem Schneidkopf, der eine in die Führungsnut eingreifende, der Form der Führungsnut angepaßte Zunge aufweist, wobei die Führungsnut zum Schaftende hin eine schwalbenschwanzförmige Verengung aufweist und eine Klemmschraube zum Festklemmen der Zunge in der Führungsnut sowie ein aus einer in Verschieberichtung der Zunge ausgerichteten Stellschraube und einem mit Innengewinde versehenen Führungsteil bestehendes Schraubgetriebe zum radialen Zustellen des Schneidkopfes vorgesehen sind.

Bei einem bekannten Halter dieser Art (FR-PS 1 580 790) besitzt die Zunge des Schneid- bzw. Bohrkopfes im vertikalen Achsschnitt einen sich nach oben und unten erweiternden Querschnitt Die untere Fläche der Führungsnut des Halters ist diesem Querschnitt angepaßt Im oberen Teil der Führungsnut hingegen sitzt ein Keil, der von vorn eingeschoben ist und zur Befestigung des Schneidkopfes von einer axialen Klemmschraube gegen den Halter verspannt wird. Dies führt dazu, daß die gabeliormigen Schenkel des Halters nach außen gespreizt werden, wenn man die Klemmschraube verspannt. Die Schenkel werden also sowohl durch die Einspannkraft als auch die beim Arbeiten vom Schneidkopf übertragenen Kräfte in ein und derselben Richtung belastet. Die Verbindung zwischen dem Schneidkopf kann daher nur begrenzte Kräfte übertragen und ist extremen Belastungen nicht gewachsen.

Abgesehen davon wird der Halter weiterhin dadurch geschwächt, daß er direkt hinter dem Schneidkopf einen relativ großen Hohlraum zur Aufnahme des Schraubgetriebes aufweisen muß. Das Schraubgetriebe besteht aus einer Schraube, die in einer der Seitenwände des Hohlraumes gehalten ist. Durch die andere Seitenwand erstreckt sich eine Madenschraube, die mit einer Spitze in das zugehörige Stirnende der eigentlichen Schraube eingreift. Auf der Schraube sitzt eine Mutter, die mit einem Ansatz in eine zugehörige Bohrung in der Hinterfläche des Schneidkopfes hineinragt Abgesehen von seiner Platzaufwendigkeit, die die Festigkeit des gesamten Halters beeinträchtigt, ist dieses Schraubgetriebe kompliziert in der Herstellung und in der Montage.

Schließlich besteht bei der bekannten Anordnung die Möglichkeit, daß ein Bruch der Klemmschraube zum unbeabsichtigten Lösen des Schneidkopfes führt. Sobald nämlich die Klemmschraube abreißt, fällt der zugehörige Keil heraus. Sodann kann sich der Schneidkopf in der Führungsnut verkan*en und dabei aus dem Eingriff mit der zum Schraubgetriebe gehörenden Mutter herausrutschen. Er ist dann nicht mehr befestigt und kann sich vom Halter lösen, was insbesondere bei umlaufenden Bohrstangen schwerwiegende Folgen hätte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs genannten Halter derart weiterzuentwickeln, daß bei Vereinfachung des Antriebs zum Verstellen des Schneidkopfes eine feste und gegen ein unbeabsichtigtes Herausfallen des Schneidkopfes gesicherte Verbindung zwischen letzterem und dem Halter geschaffen wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Halter nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die gabelförmigen Schenkel über einen bei Haltern für Schneidwerkzeuge bekannten vorzugsweise von der rückwärtigen Wand der Führungsnut ausgehenden Schlitz elastisch aufeinander zu bewegbar sind mit der Maßgabe, daß der Schlitz in der Nähe der oberen Wand angebracht ist, und daß die Klemmschraube die beiden gabelförmigen Schenkel der Führungsnut und die in dieser verschiebbare Zunge des Schneidkopfes in einem darin sich in Verschieberichtung der Zunge erstreckenden Langloch im rechten Winkel zur Verschieberichtung durchsetzt, wobei die als Kopfschraube ausgebildete Klemmschraube in εη sich zum Klemmen bekannter

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Weise mit dem Schraubenkopf in einer Ausnehmung des einen Schenkels in Richtung auf den anderen Schenkel formschlüssig gehalten ist und das Gewinde der Klemmschraube in ein entsprechendes Gewinde des anderen Schenkels eingreift, und daß die Zunge einen zum Langloch parallelen Hohlraum aufweist, in dem das Schraubgetriebe vorgesehen ist, bei welchem sich djs Stellschrauben der Zunge abstützt und das mit Innengewinde versehene Führungsteil in Form eines rohrförmigen, die Klemmschraube in einer Querboh- ίο rung aufnehmenden Teiles an der Klemmschraube gegen Axialverschiebung gelagert ist

Es sind zwar Halter für Schneidwerkzeuge bekannt (US-PS 3 298 037), bei welchen ebenfalls die gabelförmigen Schenkel durch Schlitzen der Rückwand elastisch aufeinander zu bewegbar sind, wesentlich ist jedoch, daß sich der Schneidkopf dabei nicht unabsichtlich vom Halter lösen kann. Wird nämlich das Festziehen der Klemmschraube vergessen oder reißt diese während des Betriebes ab, so verbleibt ihr am Halter immer noch oben oder unten festgelegter Schaft im Langloch des Schneidkopfes und verhindert auf diese Weise dessen Herausgleiten aus der Führungsnut.

In vorteilhafter Weiterbildung weist die Stellschraube zum beiderseitigen Abstützen in der Zunge einen radialen vorspringenden Bund auf, der in Achsrichtung auf einer Seite in einer Ausnehmung der Z^ngenwandung und auf der anderen, davon abgewandten Seite an einem senkrecht zur Achsrichtung der Stellschraube eingesetzten Stift anliegt. Auf diese Weise wird die Stellschraube ganz besonders einfach an der Zunge festgelegt, um über diese den Schneidkopf relativ zu dem rohrförmigen Teil und damit relativ zur Klemmschraube und dem Halter zu verstellen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert Die Zeichnung zeigt in

F i g. 1 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht der Teile eines Halters mit den als erfinderisch herausgestellten Merkmalen,

F i g. 2 eine teilweise abgebrochene Seitenansicht des montierten Halters nach F i g. 1,

Fig.3 einen Schnitt entlang dtr Linie IH-IlI in F i g. 2.

Fig.4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in F i g. 3.

Der in der Zeichnung dargestellte Halter ist als Bohrstange ausgebildet mit einem Schaft 10, der eine langgestreckte, im wesentlichen zylindrische Form besitzt und zum Einspannen in eine Werkzeugmaschine dient. Das Werkstück kann relativ zur Bohrstange rotieren, oder die Bohrstange kann relativ zum Werkstück umlaufen. Die dargestellte Bohrstange ist praktisch für Arbeitsvorgänge aller Art geeignet. Der Schaft 10 besitzt vorzugsweise Abflachungen 12, die in Längsrichtung verlaufen und als geeignete Flächen zum drehfesten Einspannen des Schaftes dienen.

An seinem Ende trägt der Schaft 10 einen Schneidkopf 14, der eine Ausnehmung 16 besitzt, in welcher ein Schneideinsatz 18 beispielsweise durch eine Aufsatzklemme 20 eingespannt ist

Der Schneidkopf 14 ist auf seiner dem Schaft 10 zugewandten Seite flach ausgebildet und mit einer nach rückwärts vorstehenden Zunge 22 versehen, die verschiebbar von einer Führungsnut 24 im benachbarten Ende des Schaftes 10 aufgenommen werden kann. Die Zunge 22 besitzt vorteilhafterweise eine sich axial erstreckende ebene Bodenfläche 26, eine diametrale rückwärtige Fläche 28 und eine obere Fläche, die einen axialen, vom Schneidkopf entfernten Bereicn 30 und einen dem Schneidkopf benachbarten abgeschrägten Teil 32 umfaßt ^s'

Die Zunge 22 besitzt daher die Form eines einseitigen Schwalbenschwanzes, der wur auf einer seiner Seiten eine geneigte bzw. abgeschrägte Fläche aufweist

Die Führungsnut 24 geht von dem flach ausgebildeten Ende des Schaftes 10 aus und besitzt entsprechend der Zunge 22 eine axial verlaufende ebene Bodenfläche 34, eine diametrale rückwärtige Wand 36 und eine Fläche, die eine sich entfernt vom Ende des Schafts axial erstreckende obere Wand 38 sowie einen dem Ende des Schafts benachbarten geneigten vorderen Teil 40 umfaßt, welcher komplementär zum Teil 32 der oberen Wand der Zunge 22 des Schneidkopfes 14 ausgebildet ist

Die Bohrstange umfaßt weiterhin einen Schlitz 42, der sich im wesentlichen axial zur Bohrstange erstreckt, und zwar ausgehend von der rückwärtigen Wand der Führungsnut 24, vorzugsweise an oder in der Nähe der Verbindung zwischen der rückwärtigen Wand 36 und der oberen Wand 38. Der Schlitz 42 könnte irgendwo längs der rückwärtigen Wand der Führungsnut 24 angeordnet werden, aber es ist besonders vorteilhaft, wenn er die dargestellte Lage einnimmt, da diese Anordnung des Schlitzes dem Aufspannvorgang die beste Wirkung verleiht und auch zur festesten Konstruktion führt.

Entsprechend dem Ausführungsbeispiel sind die miteinander in Eingriff tretenden Schwalbenschwanzflächen um einen Winkel von etwa 45° zur Achse des Schaftes 10 geneigt, obwohl dieser Winkel ohne weiteres beträchtlich variiert werden kann. Wesentlich ist, daß beim Zusammensparinen der Anordnung der Schneidkopf in Richtung auf den Schaft gezogen wird, so daß die flache Seite des Schneidkopfes fest in Eingriff mit dem flachen Ende des Schaftes gelangt, wodurch der Schneidkopf genau lokalisiert und selbst unter ziemlich hohen Belastungen biegungsfrei festgehalten wird.

Das flache Ende des Schaftes 10 stellt eine ebene Fläche 44 dar, und die flache Seite des Schneidkopfes 14, welche dem Schaft 10 zugewandt ist, ist als ebene Fläche 46 ausgebildet, um mit der Fläche 44 in Eingriff zu treten.

Die Zunge 22 am Schneidkopf der Bohrstange ist mit einem in Querrichtung verlaufenden Langloch 48 versehen, durch welches eine Klemmschraube 50 mit Spiel hindurchgeht. Das Langloch 48 könnte auch die Form einer sich vom rückwärtigen Ende in die Zunge erstrekkenden Ausnehmung besitzen, jedoch würde damit die Zunge dann nicht so stark wie möglich gehalten werden.

Die Klemmschraube 50 besitzt, wie es am besten aus F i g. 3 ersichtlich ist, einen Schraubenkopf 52, der von einer Ausnehmung 54 aufgenommen werden kann, die hierfür im Schaft 10 im Bereich des Schaftendes und nahe des Schneidkopfes 14 vorgesehen ist. Die Ausnehmung 54 liegt koaxial zu einer Bohrung 56 im Schaft, die zumindest im unteren Teil, entsprechend F i g. 1 und 3 mit Gewinde zur Aufnahme des Gewindeendes der Klemmschraube 50 versehen ist.

Die Anordnung der Klemmschraube 50 ist von besonderer Wichtigkeit, da sie direkt in der Nähe der quer verlaufenden Ebene der Schwalbenschwanzflächen wirksam wird und auf diese Weise diese Flächen außerordentlich fest aneinanderzieht und darüber hin-

aus diese Flächen in festem Eingriff hält, wenn sie einmal festgezogen worden ist.

Außerdem verläuft die Klemmschraube 50 mit Spiel durch das Langloch 48, was deswegen von besonderem Vorteil ist, weil für den Fall, daß das Bedienungspersonal der Maschine das Festziehen der Klemmschraube unabsichtlicherweise vergißt, der Schneidkopf 14 nicht vom Schaft 10 abgezogen werden kann, selbst wenn die Bohrstange umläuft.

Wie bereits erwähnt, hält die Klemmschraube den Gesamtaufbau dicht bzw. fest zusammengeklemmt, wodurch die Ausführung verhältnismäßig schwerer Schneidarbeiten ermöglicht wird, ohne daß die Last, welche auf den vom Schneidkopf getragenen Schneideinsatz einwirkt, irgendein Kippen, Verkanten, Schrägstellen od. dgl. des Schneidkopfes gegenüber dem Schaft 10 bewirkt. Die Klemmschraube unterbindet jede sonst vorhandene Elastizität des Halters im Bereich der Führungsnut.

Die Anordnung des Schlitzes 42 in der Nähe des oberen Endes der rückwärtigen Wand der Führungsnut im Ende des Schaftes 10 ist deswegen von Vorteil, weil auf diese Weise der untere Teil der Bohrstange einen festen Metallblock bildet und daher sehr gut dazu geeignet ist, irgendwelchen Stoßen zu widerstehen, die auf den vom Schneidkopf getragenen Schneideinsatz zur Einwirkung gelangen.

Es sei angenommen, daß die Hauptlast von oben nach unten auf den Schneideinsatz einwirkt, wie es durch den Pfeil 60 in F i g. 2 angedeutet ist. Unter diesen Bedingungen ergibt sich, daß sich der obere Schenkel der Bohrstange, welcher durch den Schlitz 42 entsteht und an seinem äußeren Ende den schwalbenschwanzförmigen Bereich aufweist, der in den auf der Zunge 22 des Kopfes ausgebildeten Schwalbenschwanz paßt, prinzipiell unter Zugspannung steht, während die Flächen 44 und 46 in Richtung auf die Unterseite des Schneidkopfes 14 prinzipiell mit Druck belastet werden.

Die beschriebene Anordnung bildet daher eine außerordentlich starke und feste Verbindung zwischen Schneidkopf 14 und der Bohrstange und schließt darüber hinaus die Möglichkeit einer Beschädigung des Schaftes 10 im Falle einer plötzlichen Stoßbelastung des Schneidkopfes aus, wie sie manchmal während der Bearbeitungsvorgänge auftreten kann, wenn ein Einsatz bricht oder wenn bestimmte unerwartete andere Erscheinungen auftreten.

Die Bohrstange weist femer eine Anordnung zum positiven bzw. zwangweisen Einstellen des Schneidkopfes auf dem Schaft in beiden Richtungen auf. Hierzu ist die Zunge 22 mit einem Hohlraum 62 versehen, welcher sich in Verschieberichtung des Schneidkopfes erstreckt. Der Hohlraum 62 besitzt an einem Ende einen Bereich 64 verringerten Durchmessers. In dem Hohlraum 62 ist ein rohrförmiges Teil 66 angeordnet, das eine Querbohrung 68 zur Aufnahme der Klemmschraube 50 aufweist

Das rohrförmige Teil 66, das in der vorbeschriebenen Weise zur Aufnahme der Klemmschraube 50 durchbohrt ist wird drehfest und in Verschieberichtung des Schneidkopfes unverschieblich relativ zum Schaft gehalten. Das Teil 66 ist an einem Ende mit Gewinde versehen und nimmt eine mit Gewinde versehene Stellschraube 70 auf. Die Stellschraube 70 besitzt einen Kopf 72, der in dem Bereich 64 mit verringertem Durchmesser des Hohlraumes 62 in der Zunge angeordnet und mit einem Imbus zur Betätigung durch einen Schlüssel versehen ist. Die Stellschraube umfaßt weiterhin einen Bund 74, der größer als der Kopf 72 ist und im wesentlichen die gleiche Abmessung wie der Hohlraum 62 in der Zunge hat, so daß dann, wenn sich die Stellschraube entsprechend F i g. 3 an Ort und Stel-Ie befindet, eine Bewegung der Stellschraube nach rechts innerhalb des Hohlraumes 62 verhindert wird.

Darüber hinaus ist die Zunge mit einer Bohrung 76 versehen, die senkrecht zur Verschieberichtung des Schneidkopfes durch den Schaft verläuft und dazu '-S dient einen Stift 78 aufzunehmen, der mit dem Bund 74 an dessen dem Kopf abgewandten Seite in Eingriff tritt. Der Stift 78 verhindert eine Bewegung der Stellschraube innerhalb des Hohlraumes 62 nach links in F i g. 3, so daß die Stellschraube in der Zunge gegen eine axiale Bewegung festgehalten wird, trotzdem aber drehbar ist. Diese Anordnung gestattet eine positive bzw. zwangläufige Einstellung des Schneidkopfes auf dem Schaft in beiden Richtungen durch Drehung der Stellschraube 70. Wenn diese in der einen Richtung gedreht wird, dann bewegt sie sich relativ zum Teil 66 nach rechts und zieht den Schneidkopf mit sich, weil der Bund 74 am Boden des weiteren Bereichs des Hohlraumes 62 anliegt Wenn dagegen die Stellschraube in der anderen Richtung gedreht wird, dann wird sie in den Teil 66 hineingezogen und zieht dadurch den Schneidkopf in die entgegengesetzte Richtung, da der Bund 74 am Stift 78 anliegt

In jedem Falle kann die Einstellung des Schneidkopfes durchgeführt werden, während ein gewisser Klemmdruck auf die Zunge ausgeübt wird, so daß der Schneidkopf in seiner eingestellten Lage bleibt, bis die Klemmschraube 50 festgezogen werden kann. Wenn die Klemmschraube 50 einmal festgezogen ist, dann wird der Schneidkopf außerordentlich fest auf dem Schaft der Bohrstange gehalten, wie es oben bereits erläutert worden ist

Aus F i g. 2 läßt sich ersehen, daß das Ende der Zunge 22, welches den Kopf 72 der Stellschraube 70 umgibt, mit Indizierungen 80 versehen werden kann, die als Hilfsmittel zur Anzeige des Einstellbetrages dienen können, um welchen der Schneidkopf durch Drehung der Stellschraube verstellt worden ist

Da die Klemmschraube durch die Führungsnut und die Zunge verläuft, ergibt sich ein Sicherheitsvorteil weil auf diese Weise verhindert wird, daß sich der Schneidkopf vom Schaft löst Es ist weiterhin möglich die Sicherheit der Anordnung dadurch zu verbessern daß man einen leicht geschwächten Bereich an dei Klemmschraube in der Nachbarschaft des Kopfende (F i g. 3) vorsieht so daß dann, wenn die Klemmschrau be aus irgendeinem Grund bis zum Bruch belastet wird dieser Bruch im geschwächten Bereich der Klemm schraube auftritt, wodurch derjenige Teil der Schraub im Schaft verbleibt, der in die Zunge des Schneidkopfe eingreift, so daß der Schneidkopf auf dem Schaft gehal ten wird, bis die Maschine zum Stillstand gebracht wei den kann und geeignete Reparaturen an der Bohrstar ge ausgeführt werden können oder die Bohrstang durch eine andere ersetzt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   \ 1. Bohrkopf und dergleichen Werkzeughalter, be- -kehend aus einem von einer Seite her zur Ausbil- _$ jdung einer radialen Führungsnut geschlitzten, zwei gabelförmige Schenkel bildenden Schaft und einem

   ^Schneidkopf, der eine in die Führungsnut eingreifende, der Form der Führungsnut angepaßte Zunge aufweist, wobei die Führungsnut zum Schaftende ^ hin eine schwalbenschwanzförmige Verengung aufweist, und^veine Klemmschraube zum Festklemmen der Zunge ,in der Führungsnutsowie ein aus einer in Verschieberichtung der Zunge ausgerichteten Stellschraube and einem mit Innengewinde versehenen _ Führungsteil bestehendes Schraubgetriebe zum radialen Zustellen des Schneidkopfes vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die gabelförmigen Schenkel über einen bei Haltern für Schneidwerkzeuge bekannten vorzugsweise von der rückwärtigen Wand (36) der Führungsnut (24) ausgehenden Schlitz (42) elastisch aufeinander zu bewegbar sind mit der Maßgabe, daß der Schlitz (42) in der Nähe der oberen Wand (38) angebracht ist, und daß die Klemmschraube (50) die beiden gabelförmigen Schenkel der Führungsnut (24) und die in dieser verschiebbare Zunge (22) des Schneidkopfes (14) in einem darin sich in Verschieberichtung der Zunge (22) erstreckenden Langloch (48) im rechten Winkel zur Verschieberichtung durchsetzt, wobei die ais Kopfschraube ausgebildete Klemmschraube (50) in an sich zum Klemmen bekannter