DE2409142A1

DE2409142A1 - Einstellbare bohrstange

Info

Publication number: DE2409142A1
Application number: DE2409142A
Authority: DE
Inventors: Milton L Benjamin; Wilbur N Niles
Original assignee: Erickson Tool Co
Current assignee: Erickson Tool Co
Priority date: 1973-11-02
Filing date: 1974-02-26
Publication date: 1975-05-07
Also published as: DE2409142C2; CA992362A; US3853422A; GB1399593A; JPS5733122B2; JPS5074873A

Description

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Firma Erickson Tool Company, 3435o Solon Road, Solon, Ohio 44139 (USA)

Einstellbare Bohrstange

Die Erfindung betrifft eine einstellbare Bohrstange.

Eine bekannte Ausführungsform einer einstellbaren Bohrstange ergibt sich aus dem US-Patent 3.738.767 aus dem Jahre 1973, wobei die Schneidelemente einen T-förmigen Aufbau aufweisen und die Bohrstange mit Führungs- und Stützschultern zum Stützen der Querstegteile der Schneidelemente gegen den Schneiddruck und eine Drehung versehen sind. Ferner ist eine transversale Bohrung zur verschiebbaren Aufnahme der überlappten halbzylindrischen Einsteckteile der Schneidelemente vorgesehen, wobei die Einsteckteile Taschen mit entgegengesetzt geneigten Oberflächen bilden, mit denen eine relativ schmale V-förmige Zunge eines nockenbetätigten Stößels in Eingriff gebracht wird, um eine Radialverschiebung der Schneidelemente bei einer Axialverschiebung des Stößels in einer zentralen Längsbohrung der Bohrstange zu begründen.

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Bei einem Präzisionsbohrbetrieb hat es sich als wünschenswert herausgestellt, die Schneidelemente in genau eingestellten Positionen zu fixieren, wobei ein derartiges Vorgehen mit dem Aufbau nach dem genannten US-Patent 3.738.767 nicht möglich ist, da die transversale Bohrung in der Stange, in der die halbzylindrischen, überlappten Einsteckteile der Schneidelemente verschiebbar sind, nicht zur Erzielung einer festen Klemmung verengt werden kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung einer einstellbaren Bohrstange, bei der unter Vermeidung der geschilderten Nachteile ein wirkungsvolles Festlegen und Einstellen der Schneidelemente möglich ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird mit einer einstellbaren Bohrstange erzielt, die gekennzeichnet ist durch eine Stange mit einer Längsbohrung, die von einem transversalen Schlitz mit rechteckigem Querschnitt und von einer transversalen Bohrung geschnitten wird, durch ein Paar von Schneidelementen mit in dem Schlitz verschiebbaren Einsteckteilen und mit Schneidkanten an ihren radial äußeren Enden, ferner durch eine über eine Schraube betätigbare Nockeneinrichtung in der transversalen Bohrung, durch einen in der Längsbohrung längsverschiebbaren Nockenstößel, der in Eingriff mit der Nockeneinrichtung und mit den Schneidelementen steht, um die letzteren im transversalen Schlitz in Abhängigkeit von einer Betätigung der Nockeneinrichtung zu verschieben, und durch eine an der Stange angeordnete Klemmschraubeneinrichtung, die den geschlitzten Teil der Stange biegt, um die Einsteckteile in vorbestimmter, eingestellter Lage fest zusammenzuklemmen. Nach der vorliegenden Erfindung weist damit die einstellbare Bohrstange ein Paar von diametral gegenüberliegenden Schneidelementen auf, die überlappte, rechteckige Einsteckteile enthalten, welche in einem transversalen Schlitz diametral durch die Bohrstange verschiebbar sind. Der Schlitz ist von einem Kappenglied verschlossen, das durch Schrauben mit der Bohrstange in einer solchen Weise verbunden ist, daß eine sich in der Bohrstange transversal durch Öffnungen in den Einsteikteilen der Schneidelemente erstreckende Klemmschraube in bezug auf die Befestigungsschrauben des Kappen-

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gliedes exzentrisch angeordnet ist, so daß die Bohrstange im Bereich des Schlitzes leicht verbogen werden kann, um die überlappten Einsteckteile in genau eingestellter Position fest zu verklemmen und eine derartig exakte Einstellung der Schneidelemente ohne eine Verschiebung derselben während der Präzisionsbohrung eines Werkstücks aufrechtzuerhalten.

Das Paar der Schneidelemente kann gleichzeitig radial nach außen oder innen verschoben werden, und zwar mittels einer schraubenbetätigten Nockeneinrichtung. Diese weist eine in der transversalen Bohrung durch Drehung einer Skalenschraube verschiebbare Mutter mit einer geneigten Nockenfläche auf, die in Eingriff mit dem abgeschrägten rückwärtigen Ende eines Nockenstößels steht, um diesen in der zentralen Bohrung in der Stange in Längsrichtung zu verschieben. Der Stößel hat ein V-förmiges vorderes Ende, das in versetzte V-förmige Ausschnitte in den entsprechenden Einsteckteilen der Schneidelemente eingreift.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf ein zeichnerisch dargestelltes Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 - in Draufsicht eine einstellbare Bohrstange nach der vorliegenden Erfindung,

Figur 2 - eine teilweise geschnittene Seitenansicht längs der Linie 2-2 aus Figur 1,

Figur 3 - eine Stirnansicht von der linken Seite gemäß Figur 2, Figur 4 - einen Querschnitt längs der Linie 4-4 aus Figur 2 und Figur 5 - einen Querschnitt längs der Linie 5-5 aus Figur 2.

Eine Bohrstange 1 weist ein Kopfteil 2 auf, in dem ein Paar von Schneidelementen 3 bequem gleichzeitig radial verstellbar ist, und zwar durch Drehen einer Zeiger- bzw. Skalenschraube 4, die in bezug auf eine Mutter 5 drehbar ist, welche in einer transversalen Bohrung 6 des an den Kopfteil 2 angrenzenden Bohrstangenteils verschiebbar ist. Die Gewindegänge der Mutter 5 sind in bezug auf die Achse der transversalen Bohrung exzentrisch angeordnet, so daß die Mutter 5 eine zylindrische Form aufweisen kann, jedoch

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nicht in der Bohrung 6 drehbar ist. Dadurch verbleibt ihre Nockenstirnfläche 7 stets in der dargestellten Position, um einen Nokkenstößel 8 in einer Längsbohrung 9 des Kopfteils 2 zu verschieben, wobei der Stößel 8 ein mit der Nockenstirnseite 7 in Eingriff stehendes, konisches, rückwärtiges Ende Io aufweist. Die Skalenschraube 4 wird fest gegen die Bohrstange 1 gedrückt, und zwar mittels einer Belleville-Feder 11 bzw. einer Tellerfeder, die in Eingriff mit einer auf der Skalenschraube 4 nicht drehbaren Unterlegscheibe 12 steht, welche von einer Schraube 13 gehalten wird.

Die Schneidelemente 3 weisen einen im großen und ganzen rechteckigen Querschnitt mit überlappenden Einsteckteilen 14 rechteckigen Querschnitts auf, die in einem rechteckigen Schlitz 15 diametral durch das Kopfteil 2 verschiebbar sind. Der transversale Schlitz 15 ist von einem Abdeckglied 16 verschlossen, dessen Boden oder Fuß in einer transversal zum Schlitz 15 verlaufenden Nut 17 liegt und das mit dem Kopfteil 2 über diagonal angeordnete Schrauben verbunden ist. Die Seiten der Einsteckteile 14, die angrenzend an die Bodenwandung des Schlitzes 15 verlaufen, sind mit versetzten V-förmigen Einbuchtungen 19 versehen, die entsprechend geneigte Seiten aufweisen, welche mit den Seiten des V-förmigen vorderen Endes 2o des Stößels 8 in Eingriff gebracht werden können. Wenn die Skalenschraube 4 in Richtung einer Aufwärtsbewegung der Mutter 5 gemäß Figur 2 gedreht wird, wird der Nockenstößel 8 in der Längsbohrung 9 nach links verschoben, wodurch das V-förmige vordere Ende 2o die Schneidelemente 3 radial nach außen drängt. Das Kopfteil 2 weist Führungs- und Stützoberflächen 21 zum Stützen der Schneidelemente 3 gegen den Schneiddruck und gegen eine Drehung in allen radial eingestellten Positionen auf. Darüberhinaus sind die Einsteckteile 14 mit Löchern oder Taschen 22 versehen, in denen durch Einstellschrauben 24 zurückgedrängte Federn 23 angeordnet sind, die in gleichmäßiger Weise die gegenüberliegenden geneigten Seiten der Nuten oder Ausschnitte 19 in Berührungseingriff mit den gegenüberliegenden Seiten des V-förmigen vorderen Endes 2o des Nockenstößels 8 halten. Wenn daher die Skälenschraube 4 in Richtung einer Abwärtsbewegung der Mutter 5 gedreht wird,

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drängen die Federn 23 die Schneidelemente radial nach innen, um den Eingriff der Ausschnitte 2o mit dem Stößel 8 und des konischen rückwärtigen Endes Io des Stößels 8 mit der Nockenoberfläche 7 der Mutter 5 aufrecht zu erhalten.

Die Einsteckteile 14 der Schneidelemente 3 weisen einen engen Gleitsitz zwischen den Seitenwandungen und Endwandungen des transversalen Schlitzes 15 auf, wobei zur Erzielung einer festen Anbringung der Schneidelemente 3 in ihrer präzisen Einstellposition das Kopfteil 2 eine sich durch längliche öffnungen 26 in den entsprechenden Einsteckteilen 14 erstreckende Klemmschraube 25 aufweist. Infolge der Anordnung der Klemmschraube 25 in bezug auf die Befestigungsschrauben 18 zur Festlegung des Abdeckgliedes 16 bewirkt ein Festdrehen der Klemmschraube 25 ein Verbiegen der Seitenwandungen des Schlitzes 15 bis zu einem festen Klemmeingriff mit den überlappten Einsteckteilen 14 der Schneidelemente 3.

Jedes Schneidelement 3 ist an seinem radial äußeren und vorderen Endteil mit einer Aussparung 3o versehen, in der ein schaltbarer bzw. umsteckbarer Einsatz 31 aus gesintertem Hartmetall oder ähnlichem angeordnet und mittels einer von der Schraube betätigten Klemme 32 gehalten wird. Wenn es erwünscht ist, kann in die Klemme 32 auch ein Spanbrechereinsatz 34 eingefügt sein. Die Klemme 32 ist in bezug auf die Schneidkante des Einsatzes 31 eingestellt, beispielsweise durch daran angeordnete Verzahnungen, die mit Verzahnungen im Außenteil des Schneidelements 3 kämmen. Beispielsweise weist der umschaltbare Einsatz 31 zur Bildung von vier Schneidkanten eine quadratische Form auf, so daß bei Abnutzung einer Schneidkante die Klemme 32 gelockert und der Einsatz 31 zur Bildung einer neuen Schneidkante weitergeschaltet werden kann. Der Einsatz kann selbstverständlich auch eine andere bekannte Form aufweisen und beispielsweise dreieckig, rhombenförmig, fünfeckig, sechseckig, achteckig, usw. sein. Darüberhinaus sind solche Einsätze 31 mit positivem Neigungswinkel, neutralem Neigungswinkel (o°) oder negativem Neigungswinkel erhältlich. Auch gibt eg Einsätze 31 mit unterschiedlichen vorderen _; Freiwinkeln, und alle diese Maßnahmen bilden keinen Bestandteil der vorliegen-

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den Erfindung. Auch können die Einsätze 31 aufgelötet sein oder von Nasen, dadurch verlaufende Schrauben oder durch andere bekannte Mittel an Ort und Stelle gehalten werden.

Die Gewinde der Skalenschraube 4 und der Mutter 5 weisen vorzugsweise eine Steigung von 4o auf, wodurch der Stößel 8 bei einer Mutterabschragung von 45° pro Umdrehung der Skalenschraube 4 um o,63 mm verschoben wird. Wenn der Winkel der geneigten Seiten des V-förmigen vorderen Endes in bezug auf die Längsachse der Bohrstange 26° 34" beträgt, wird jedes Schneidelement 3 pro Umdrehung der Schraube 4 um o,315 mm radial verschoben. Wenn die Skalenschraube 4 daher fünfzig Unterteilungen aufweist, entspricht jede Unterteilung einer Durchmesserveränderung von ο,öl27 mm über den Schneidkanten des Einsatzes 31. Die Mutter 5, der Nockenstößel 8 und die Einsteckteile 14 der Schneidelemente 3 sind alle vorzugsweise mit engen Gleitsitzen in den entsprechenden Bohrungen 6 und 9 und im rechteckigen Schlitz 15 versehen, so daß eine exakte Einstellung erhalten bleibt. Die Schneidelemente 3 werden nach der Einstellung durch Festziehen der Klemmschraube 25 fest miteinander verblockt, ohne daß sich eine Änderung der genauen Einstellung ergibt. Sofern eine größere Genauigkeit beim Einstellung der Skalenschraube 4 erwünscht ist, kann die Bohrstange 1 mit einer darauf angebrachten Noniusskala versehen sein.

Wie bereits erwähnt wurde, sitzt die Skalenschraube 4 unter Reibschluß in der Bohrstange, und die auf die Schneidelemente 3 einwirkenden Federn 23 nehmen jegliches Spiel in den Gewindegängen der Mutter 5 und der Skalenschraube 4 auf, so daß die Schneidelemente 3 bequem nach außen oder innen verstellt werden können, ohne daß die Genauigkeit der Einstellung beeinflußt wird.

Im allgemeinen wird der Abstand über die Schneidkanten der Einsätze 31 durch Verwendung einer Mikrometersehraube festgestellt. Dann wird eine Probebohrung hergestellt und ausgemessen, wonach die Skalenschraube 4 um einen durch die Unterteilungen vorbestimmten Winkel gedreht wird, um eine endgültige genaue Einstellung zu erzielen. -Patentansprüche-

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Claims

Patentansprüche

[ 1.!Einstellbare Bohrstange, gekennzeichnet durch eine Stange (1) " mit einer Längsbohrung (9), die von einem transversalen Schlitz (1.5) mit rechteckigem Querschnitt und von einer transversalen Bohrung (6.) geschnitten wird, durch ein Paar von Schneidelementen (3) mit in dem Schlitz (1.5) verschiebbaren Einsteckteilen (1.4) und mit Schneidkanten (3.1) an ihren radial äußeren Enden, ferner durch eine über eine Schraube (4) betätigbare Nockeneinrichtung (5., 7) in der transversalen Bohrung, durch einen in der Längsbohrung (9) längsverschiebbaren Nokkenstößel (8), der in Eingriff mit der Nockeneinrichtung (5, 7) und mit den Schneidelementen (3) steht, um die letzteren im transversalen Schlitz in Abhängigkeit von einer Betätigung der Nockeneinrichtung (5, 7) zu verschieben, und durch eine an der Stange (1.) angeordnete Klemmschraubeneinrichtung (25) , die den geschlitzten Teil der Stange biegt, um die Einsteckteile (14) in vorbestimmter, eingestellter Lage fest zusammenzuklemmen.
2. Bohrstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der transversale Schlitz (15) eine Nut (17) im Endteil der Stange (1) aufweist, wobei die Nut die gegenüberliegenden Seitenwandungen und eine Endwandung des Schlitzes bildet und wobei ein am Ende der Stange festgelegtes Kappenglied (16) die Nut (17) zur Bildung der anderen Endwandung des Schlitzes verschließt.
3. Bohrstange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine in bezug auf die Klemmschraubeneinrichtung (25) exzentrisch angeordnete Schraubeinrichtung (1.8) das Kappenglied (16) an der Stange (1) festlegt, wodurch ein Festdrehen der Klemmschraubeneinrichtung (25) die entgegengesetzten Seitenwandungen des Schlitzes gegeneinander in Klemmkontakt mit den überlappten Einsteckteilen (14) der dazwischen befindlichen Schneidelemente (3) verbiegt.
4. Bohrstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (8) ein mit versetzten V-förmigen Ausschnitten (19) in

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den Einsteckteilen (14) in Eingriff stehendes Endteil (2o) aufweist, wobei eine Bewegung des Stößels durch die Nockeneinrichtung (5, 7) eine radiale Auswärtsbewegung der Schneidelemente (3) begründet.
5. Bohrstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallele gegenüberliegende Seiten des Schlitzes (1.5) die entsprechenden Schneidelemente (3) gegen ein Drehen in bezug auf die Stange (1) und in bezug auf Schneidbelastungen stützen, die auf ihre Schneidkanten (31) ausgeübt werden.
6. Bohrstange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schneidelement (3.) einen radial äußeren Teil aufweist, der axial über das Kappenglied (1.6) hinausragt.
7. Bohrstange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubeinrichtung (18) zum Festlegen des Kappengliedes (16) an der Stange (1) an zwei diagonal gegenüberliegenden Ecken des Kappengliedes angeordnet ist, während die anderen zwei diagonal gegenüberliegenden Ecken zur Erzielung eines Verbiegens durch die Klemmschraubeneinrichtung (2.5) frei sind, die sich exzentrisch zu der diagonal gegenüberliegend angeordneten Schraubeinrichtung (18) erstreckt.
8. Bohrstange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kappenglied (16) mit seinem Boden oder unteren Rand in eine diametral über das Ende der Bohrstange (1) verlaufende Nut (17) eingreift, die rechtwinklig zum Schlitz (15) verläuft und deren Boden weitgehend mit den angrenzenden Seiten der überlappten Einsteckteile (14) fluchtet.

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