DE2727838A1

DE2727838A1 - Bohrstange

Info

Publication number: DE2727838A1
Application number: DE19772727838
Authority: DE
Inventors: George G Barkley; John A Cmar; Howard J Mccreery
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 1976-06-21
Filing date: 1977-06-21
Publication date: 1977-12-22
Also published as: GB1541530A; DE2727838B2; US4063843A; CA1085192A; DE2727838C3; FR2355600B1; FR2355600A1

Description

Kennametal Inc.

One Lloyd Avenue

Latrobe, Pennsylvania 1565O/V.St.A.

8000 München 40, Leopoldstraße 20/IV Telefon: (0811)39 64 51

Draht: Isarpatent Bank: Deutsche Bank AG München 21/14171 Postscheck: München 97 56

Datum 21. Juni 1977

Bohrstange

Die Erfindung betrifft eine Bohrstange, die mit ihrem rückwartigern Ende in ein Bohr- bzw. Drehfutter/und an ihrem vorderem Ende mit einem Bohrkopf bzw. Schneideinsatz bestückbar ist. Bohrstangen dieser Art sind abnehmbar, meist ist vorne ein Bohrkopf angebracht, von dem ein Schneideinsatz abnehmbar ist. Die Bohrstange gemäss der Erfindung ist zum Einaatz mit numerisch gesteuerten Maschinen vorgesehen. Dabei ist an der Maschine ein Referenzpunkt angebracht und der Abstand zwischen diesem Referenzpunkt und der schneidenden Ecke des Schneidelements ist ein Heferenzmass, welches dem Programm zugrunde liegt. Dieses Referenzmass soll aufrechterhalten bleiben, auch wenn ein anderer Bohrkopf an der Bohrstange oder ein anderer Schneideinsatz an der Bohrstange bzw. am Bohrkopf angebracht wird. Anderenfalls müßte der sich nach dem Umwechseln neu erge-

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bende Abstand zwischen Schneidecke und Referenzpunkt in das Programm eingegeben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Bohrstange zu schaffen, die in ihrer Länge - innerhalb der möglichen, relativ kleinen Grenzen - veränderbar ist, so dass
nach jedem Werkzeugwechsel die in dem Programm vorgegebene
Referenzlänge an der Bohrstange einstellbar ist. Dabei soll die Bohrstange auf einfache Weise möglichst starr ausgebildet sein.

Hingewiesen wird in diesem Zusammenhang auf die US-PS

3 911 542 der Anmelderin sowie auch auf die ältere deutsche Patentanmeldung P 27 15 4-77-

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht gemäss der Erfindung darin, dass die Bohrstange - zwecks Längenanpassung an ein Referenzmass bei numerisch gesteuerten Bohr- bzw. Drehmaschine - in einen Vorderteil und einen Hinterteil unterteilt ist, die miteinander längsverschieblich aber undrehbar längeneinstellbar verbunden sind, dass einer der beiden teleskopischen Teile eine Längsnut und der andere einen in
dieser eingreifenden Schlüssel oder Zapfen aufweist, dass
die beiden Teile durch einen einstellbaren Anschlag gegen
relative Axialverschiebung in einer Richtung gehalten sind, dass an dem axial inneren Teil eine axiale Ausnehmung mit
einer vom Anschlag fort ansteigenden Schrägfläche vorgesehen

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•Msbeso^c/gfe C"»7fc ////838 ist, in die ein Klemmelement/Klemmschraube, an dem anderen, dem Hülsenteil zur gegenseitigen Verspannung von Zapfenteil und Hülsenteil eingreift.

Die Bohrstange weist also ein erstes und ein zweites Teil auf, die gegeneinander teleskopisch verschieblich aber nicht verdrehbar sind. Ein axial einstellbarer Anschlagring ist auf einem der beiden Teile angeordnet, beispielsweise auf ihm verschraubbar, der mit einer Stirnfläche gegen eine Gegenfläche am anderen Teil anliegt. Durch Verschrauben des Anschlagrings verschiebt er sich also gegenüber dem das Gegengewinde tragenden Teil und verschiebt damit das andere Teil entsprechend. Dieser Hing sitzt vorteilhaft auf dem radial inneren Zapfenteil, der Zapfenteil weist eine Ausnehmung mit einer Schrägfläche auf, in die ein Klemmglied, vorzugsweise eine Druckschraube, eingreift, die in einer Gewindebohrung des radial äusseren Teils, also des Hülsenteils, verschraubbar ist. Damit wird die rückwärtige Stirnfläche des Hülsenteils gegen die vordere Fläche, die Anschlagfläche des Gewinderings angedrückt. Mit seiner rückwärtigen Fläche ist dabei der Gewindering an dem rückwärtigen Bohrstangenteil abgestützt. Die beiden Bohrstangenteile sind somit teleskopisch gegeneinander verschiebbar, es ist ferner dafür gesorgt, dass sie sich nicht gegeneinander verdrehen können. Diese Drehsicherung kann verschieden ausgebildet sein, sie muss jedoch das von der Bohrstange übertragene Drehmoment übertragen können. In den Unteransprüchen sind hierzu verschiedene Ausgestaltungen angegeben.

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Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden nachfolgend Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein erstes WAusführungsbeispiel in Ansicht, teilweise geschnitten bzw. aufgebrochen;

Fig. 2 ist eine Draufsicht in Richtung der Pfeile II-II in Fig. 1;

Fig. 3 ist der Querschnitt nach Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführung in der Fig. 1 entsprechend der Darstellungsweise;

Fig. 5 zeigt eine weitere Abwandlung, im Querschnitt gesehen;

Fig. 6 zeigt im Längsschnitt eine abgewandelte Ausführung des Anschlag-Gewinderings.

An dem vorderen Ende der Bohrstange 10 (Fig. 1) sitzt ein abnehmbarer Bohrkopf 12, an dem ein Schneideinsatz 14 angebracht ist. Der Bohrkopf 12 ist durch eine Klemmschraube 16 festgehalten, die sich durch eine radiale Bohrung durch das vordere Ende der Bohrstange 10 und einen zapfenartigen Fortsatz 18 des Kopfes 12 hindurcherstreckt. Bezüglich dieser sehr bewährten Art der Verbindung wird auf die US-PSen 3 704 958, 3 765 788, 3 801 213 und 3 856 428 der Anmelderin

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verwiesen.

Am gegenüberliegenden Ende hat die Bohrstange 10 einen konischen Zapfen 20 zum Einsetzen in ein Bohrfutter oder Drehbankfutter einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine (Teil mit abnehmendem Durchmesser 22). Dieser Adaptorteil 20, 22 liegt an dem Bohrfutter in vorbestimmter Lage an und es ist somit ein Referenzmass gegeben von diesem Anlagepunkt bzw. einem bestimmten Funkt am Bohrfutter bis zur Schneidecke bzw. Schneidpunkt am Schneideinsatz 14. Dieses Referenzmass liegt dem Programm zugrunde, mit welchem die Werkzeugmaschine gesteuert wird, dieses Referenzmass muss daher möglichst genau eingehalten und aufrechterhalten werden.

Wie erwähnt, ist der Bohrkopf 12 abnehmbar und vom Bohrkopf ist wiederum der Schneideinsatz abnehmbar bzw. umsetzbar; nach einer solchen Umwechslung weist oft die Schneidecke nicht mehr das genaue Referenzmass gegenüber dem Referenzpunkt an der Maschine auf, es muss also hierfür ein Ausgleich geschaffen werden bzw. das Referenzmass muss wieder hergestellt werden, wenn nicht das Programm entsprechend dem neuen Mass geändert werden soll.

Gemäss der Erfindung ist daher eine Einstellvorrichtung in die Bohrstange eingebaut, so dass jeweils wieder das Referenznass von Schneidecke sun Referenzpunkt eingestellt werden kann.

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Gemäss der Erfindung besteht hierzu die Bohrstange aus zwei in Längsrichtung teleskopisch verschiebbaren Teilen, nämlich einen Vorderteil 24 und einen Rückteil 20, die mit teleskopisch zusammenwirkenden Endbereichen 26, 28 versehen sind. Der Endteil 26 des Rückteils 20 ist der innere teleskopische Teil, er ist vorzugsweise im Quersch/nitt zylindrisch und hat einen engen Schiebesitz in der Bohrung 30 des Endteils 28 des Vorderteils 24. Auf dem Rückteil 20 sitzt ein Anschlagring 32 mittels Gewinde 34, wenn also der Anschlagring 32 verdreht bzw. verschraubt wird, auf dem Aussengewinde des Rückteils 20, so verschiebt er sich in Längsrichtung gegenüber dem Rückteil 20. Die vordere Stirnfläche 36 des Gewinderings 32 wirkt mit der rückwärtigen Stirnfläche 38 des Bohrstangenvorderteils 24/28 zusammen, und schiebt diese also entsprechend vor. Der in die Bohrung 30 eingreifende Zapfen 26 des Endteils 20 weist eine Ausnehmung 40 auf, an der eine gegenüber der Längsrichtung geneigte Anschlagfläche 42 (Fig. 4) ausgebildet ist. Die Schrägfläche 42 fällt zum Anschlagring 32 hin radial nach innen ab.

Eine Klemmschraube bzw. Einstellschraube 44 ist in einem zugehörigen radialen Gewinde 44 vom Teil 28 verschraubbar. Wird die Schraube 44 radial einwärts geschraubt, so wird damit ein Zug auf den Zapfen 26 übertragen, so dass die Stirnflächen 36, 38 fest gegeneinander anliegen. Die Stellbzw, besser die Klemmschraube 44 wird natürlich nur eingeschraubt gegenüber der Schrägfläche 42, wenn der Anschlag-

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Gewindering 32 axial eingestellt worden ist.

Durch einen Stift bzw. Führungszapfen 26 ist das Vorderteil 20 gegenüber dem Bückteil 24 nicht drehbar, aber axial verschieblich geführt. Der Stift 46 sitzt mit Preßsitz in einem Loch 48 des Aussenteils 28 und erstreckt sich (in Fig. 1) nach oben in eine axiale Führungsnut 30 am Innenteil bzw. Zapfen 26.

Fig. 2 zeigt öeu Bückteil 20, auf dem der einstellbare Anschlagring 32 montiert ist. Der Anschlagring 32 ist auf dem Bückteil 20 mittels Gewinde 34 angeordnet, so dass beim Drehen der Bing 32 sich gering axial gegenüber Teil 20 bewegt, vor oder zurück. Auf einer schrägen bzw. konischen Fläche 54 sind Skalenstriche 52 angebracht, denen gegenüber eine Marke 56 auf dem Teil 28 des Vorderteils 24 angeordnet ist. Der Abstand der Skalenstriche 52 entspricht einem Tausendstel inch Längsverschiebung bei Verdrehung des Anschlagringes, dessen Gewinde also eine entsprechende Steigung hat.

Wenn durch Einstellung des Anschlagrings 32 die Referenzdimension eingestellt ist, kann mittels einer gegen das Gewinde 34 wirkende Klemmschraube 58 (Fig. 2) der Anschlag-Gewindering 32 gegenüber dem Gewinde gegen weitere Verdrehung festgelegt werden.

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In Fig. 3 ist die Anordnung im Querschnitt gezeigt, die

Stecken
Teile 26, 28/mit äusserst engem Schiebesitz ineinander. Die Skala 52 erstreckt sich über den ganzen Umfang des Stellrings (Anschlag-Gewindering) 32. Die Klemmschraube 44 ist in Klemmstellung in Ausnehmung 40 gezeigt, so dass also das Glied 24 in Anschlag gegen den Ring 32 gehalten ist.

In die Führungsnut 30 greift Stift 46 ein, der mit Preßsitz im Loch 48 sitzt. Die Teile 26, 28 sind somit - wie erwähnt nicht gegeneinander verdrehbar, aber langsverschieblich.

In den Fig. 4 und 5 sind diese Teile 26, 28 konstruktiv etwas anders, undrehbar, aber langsverschieblich zusammengehalten. Der Zapfen 26 und die Bohrung 30 weisen je eine kleine, gegeneinander axial ausgerichtete Bohrung 60, 62 auf, in denen ein Stift 64 eingesetzt ist. In der einen Bohrung sitzt Stift 64 mit Preßsitz fest, in der ist er jedoch verschieblich.

Gemäss Fig. 5 erstreckt sich ein Stift 68 quer durch eine Bohrung 66 des Hülsenteils 28 (rückwärtiger Teil des vordersten Teils 24) hindurch; der Zapfen 26 dagegen hat eine Abflachung, an der der quer bzw. nach einer Sehne hindurchgesteckte Stift 68 flach anliegt. Beide Enden des Stifes greifen dabei in einander gegenüberliegende Bohrungsteile ein. Auch auf diese Weise sind die Teile 26, 28 gegeneinander langsverschieblich, aber nicht verdrehbar.

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Fig. 6 zeigt mehr im einzelnen die Klemmschraube 48 an dem Stellring (Anschlag-Gewindering) 32. Hierbei sind auch die zusammenwirkenden Gewinde von Stellring 32 und Aussengewinde vom Rückteil 20 abgewandelt, nämlich als Trapezgewinde mit relativ breiten Umfangsflächen ausgebildet. Die Klemmschraube 48 kann also ziemlich fest angeschraubt werden, ohne das Gewinde zu beschädigen, im Gegensatz zu einem einfachen, normalen Spitζengewinde.

Vorzugsweise ist ein Form/teil 72, vorzugsweise aus Kunststoff, zwischen Stellschraube 58 und Gewinde 70 (des Hinterteils 20) eingefügt, zur weiteren Schonung dieses Gewindes.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1.y Bohrstange, die mit ihrem rückwärtigen Ende in ein Bohr-

bzw. Drehfutter/und an ihrem vorderen Ende mit einem Bohrkopf bzw. Schneideinsatz bestückbar ist, dadurch gekennzeichnet,

dass die Bohrstange - zwecks Längenanpassung an ein Referenzmass bei numerisch gesteuerten Bohr- bzw. Drehmaschinen- in einen Vorderteil(24) und einen Hinterteil (20) unterteilt ist, die miteinander längsverschieblich aber undrehbar längeneinstellbar verbunden sind, dass einer der beiden telekopischen Teile eine Längsnut (30; 32) und der andere einen in dieser eingreifenden Schlüssel oder Zapfen (46) aufweist, dass die beiden Teile (26, 28) durch einen einstellbaren Anschlag (32) gegen relative Axialverschiebung in einer Richtung gehalten sind, dass an dem axial inneren Teil (26) eine axiale Ausnehmung (40)

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mit einer vom Anschlag (32) fort ansteigenden Schrägfläche (32) vorgesehen ist, in die ein Klemmelement, Klemmschraube (44) an dem anderen, dem Hülsenteil (48) zur gegenseitigen Verspannung vom Zapfenteil (26) und Hülsenteil (28) eingreift.

2. Bohrstange nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

dass der einstellbare Anschlag von einem Gewindering (32) gebildet ist, der auf einem Aussengewinde des Hinterteils (20) verschraubbar ist und der mit seiner vorderen Stirnfläche gegen die rückwärtige Stirnfläche des Vorderteils (24/28) anliegt.

3· Bohrstange nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

dass der innere Teleskopteil bzw. Zapfenteil (26) eine axiale Nut (30) aufweist, in die ein Stift (46) eingreift, der in eine Bohrung an dem äusseren, dem Hülsenteil (28) eingreift.

4. Bohrstange nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

dass zur Festlegung gegen Verdrehung am Grund der Bohrung (50) des Hülsenteils exzentrisch wenigstens eine Bohrung (62) und mit dieser axial ausgerichtet eine Gegenbohrung (60) im Zapfenteil (26) vorgesehen sind, in die ein

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Stift (64) eingreift (Fig. 4).

5· Bohrstange nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

dass zur Festlegung gegen Verdrehung ein Querspannstift (68) vorgesehen ist bzw. dass ein Stift (68) mit seinen beiden Enden in eine Bohrung bzw. gegen einander ausgerichtete Bohrungen (66) des Hülsenteils (28) eingeschoben ist und dazwischen gegen eine Abflachung am Zapfenteil (26) anliegt.

6. Bohrstange nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

dass eine Madenschraube (58) mit ihrem radial inneren Enden - vorzugsweise unter Zwischenfügung eines Plastikformteils (72) - gegen das vorzugsweise trapezförmig ausgebildete Gewinde (70) am Zapafenteil (26) bzw. am rückwärtigen Teil (20) der Bohrstange anliegt.

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