DE2911358A1

DE2911358A1 - Senker

Info

Publication number: DE2911358A1
Application number: DE2911358A
Authority: DE
Inventors: Clas Eklind; Christer Gyllhamn
Original assignee: Granlund & Co H AB
Current assignee: Granlund & Co H AB
Priority date: 1978-04-14
Filing date: 1979-03-23
Publication date: 1979-10-25
Also published as: FR2422466A1; IT1113235B; IT7921474A0; GB2018644B; FR2422466B1; SE424516B; SE7804233L; CH639303A5; GB2018644A

Description

BOEHMERT &.BOEHMERT G 896

23. März 1979

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Senker mit einstellbaren Schneideinsätzen beispielsweise aus Hartmetall oder Keramik, zum Oberflächen- und Tiefsenken bei der spanabhebenden Metallbearbeitung, wie er im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist.

Ein Senker dieser Art ist allgemein als Zapfenbohrer (center cock bit bzw. pilot drill) bekannt, obwohl er auch zu Senkzwecken an Oberflächen Verwendung finden kann. Die Verwendung einstellbarer Schneideinsätze ist in anderen Zusammenhängen bereits seit langer Zeit bekannt, jedoch sind diese für ein tieferes Bohren bisher nicht verwendbar gewesen, und zwar in erster Linie deshalb, weil ihnen der notwendige Raum für die Späne fehlte.

Insbesondere diese Nachteile, also die Schaffung eines maximalen Spanraums, werden auf insgesamt überraschende Weise durch erfindungsgemäße Ausgestaltung des Senkers vermieden, wenn dieser zunächst einmal gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ausgestaltet ist und im übrigen zur Lösung der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe dadurch gekennzeichnet ist, daß jeder Flügel des Schneidkörpers an der Stirnseite eine gleichmäßige Dicke besitzt, odor daß seine Dicke in Richtung auf den Flügelumfang an der Stirnseite abnimmt; und daß das

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■^:"' Verhältnis des Abstandes zwischen den Hinterkanten der

ΐ Flügel längs einer (ersten) Bezugslinie, welche sich

I rechtwinklig zur und durch die Mittelachse des Senkers I' erstreckt und entweder die Hinterkante oder eine von

■;' der Hinterkante oder einem tangentialen Punkt auf der

»| Hinterkante oder einem tangentialen Punkt auf der Hinterkante projizierte Normale zu der (ersten) Bezugslinie im rechten Winkel schneidet, und dem Abstand zwischen den Umfangs-Seitenflachen der Flügel längs einer zweiten Be-E zugslinie, welche die erste Bezugslinie und die Mittel-

f. achse an einem gemeinsamen Schnittpunkt rechtwinklig

$ schneidet und parallel zu den Vorderkanten der Flügel

II verläuft, kleiner ist als 1:1,70, und zwar vorzugsweise I innerhalb des Intervalls 1:1,75 bis 2,40 bzw. höchst

μ vorzugsweise innerhalb des Intervalls 1:1,80 bis 2,20

I liegt.

U Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung

I sind in den Unteransprüchen beschrieben.

'_t Die Erfindung ist nachstehend an Ausführungsbeispielen

;i unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Senkers mit Halter und Führungszapfen;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Senkers;

Fig. 3 einen im wesentlichen gemäß Fig. 1 ausgestalteten Senker in einer Ansicht auf das Arbeitsende; und

Fig. 4 eine andere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Senkers in einer Darstellung gemäß Fig. 3.

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: .BOEBMERT &J50EHMERT

Das Werkzeug gemäß Fig. 1 zeigt einen Halter 1 und einen Oberflächen- oder Tiefsenker 2 mit einer zylindrischen Welle 3 und einen Schneidkörper 4, wobei die Welle 3 und der Schneidkörper 4 aus einem Stück hergestellt sind. Die Welle 3 kann konisch ausgebildet sein, falls dieses gewünscht ist. Der Halter 1 ist so ausgestaltet, daß er mit einer Spindel einer Werkzeugmaschine für die spanabhebende Behandlung von Metall verbunden werden kann. Das eine Ende des Halters 1 besitzt eine zentrische Bohrung zur Aufnahme der Welle 3 des Senkers, die zu diesem Zwecke in dem Halter 1 mittels einer Schraube 5 befestigt ist, welche mit einer flachen Fläche einer Ausnehmung 6 in der Welle 3 zusammenwirkt. Eine Längsnut 7 in der Welle 3 und ein entsprechender Längsvorsprung in der Bohrung hält den Senker 2 in Umfangsrichtung.

Der Senker 2 ist außerdem mit einer axialen Durchgangsbohrung 8 zur Aufnahme einer Welle 10 eines Führungszapfens (pilot) 9 versehen, dessen freies Ende in einer zweiten axialen Bohrung des Halters 1 aufgenommen wird, wobei der Führungszapfen 9 am Halter 1 mittels einer Schraube

11 befestigt ist.

Der Schneidkörper 4 des Senkers hat zwei vor- und nachstehend auch als Flügel bezeichnete, flügelartige Träger

12 und 13, an denen jeweils ein einstellbarer Einsatz befestigt ist, der in Schneidstellung von einem Klemmelement 15 gehalten ist.

Die Flügel 12, 13 stehen in einander gegenüberliegenden Richtungen vor, d.h. also auf jeder Seite der Mittelachse a des Senkers 2, und sind relativ zueinander diametral angeordnet, d.h. also, daß die Flügel 12, 13 relativ zueinander parallel verlaufen. Jeder Flügel 12, 13 besitzt eine Stirnfläche 16, die von der Welle 3 fortgerichtet ist, wo-

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bei diese Stirnflächen 16 vorzugsweise in ein und derselben Ebene liegen, für welche die Mittelachse a die Normale darstellt. Die Stirnflächen 16 können teilweise oder vollständig bezüglich dieser Ebene angephast bzw. abgeschrägt sein, falls dieses gewünscht ist. Jeder Flügel 12, 13 besitzt außerdem eine Vorderseite 17, die in dieselbe Richtung weist wie die Drehrichtung des Senkers 2, und eine Rückseite 18, die in die entgegengesetzte Richtung weist, sowie eine Umfangs-Seitenflache 19, welche entgegen der Drehrichtung gerichtet ist und sich im wesentlichen längs der Mittelachse a erstreckt.

Die Flügel 12, 13 sind mit Ausnehmungen 20 versehen, welche Sitze zur Aufnahme einstellbarer Einsätze 14 darstellen bzw. bilden. Die Ausnehmungen 20 sind in den Vorderseiten 17 nahe der Vorderkante 21 angeordnet, welche die Vorderseite 17 und die flache Stirnseite 16 verbindet. Die Ausnehmungen 20 sind zugespitzt und der Formgebung der zur Verwendung kommenden, einstellbaren Einsätze angepaßt, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Körper von gleichseitiger Dreiecksform bilden, wobei die Stellung dieses Körpers schwenkbar ist, wenn eine Schneidkante verbraucht ist. Jeder einstellbare Einsatz besitzt drei Schneidkanten und kann demgemäß dreimal geschwenkt werden. Die Klemmelemente 15 sind mit einer Schraube 22 versehen, mit der dafür zu sorgen ist, daß die Klemmelemente 15 mit den einstellbaren Einsätzen 14 in Anlage kommen.

Um eine genaue Beschreibung des erfindungsgemäßen Senkers zu ermöglichen, sind in den Fig. 3 und 4 zwei Bezugslinien χ und y eingeführt. Die Bezugslinie χ verläuft senkrecht durch die Mittelachse a des Senkers 2 und in der dargestellten Ausführung in der erwähnten Ebene, die mit den flachen Stirnseiten 16 der Flügel 12, 13 zusammen-

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fällt. Die Bezugslinie y schneidet die Bezugslinie χ und | die Mittelachse a senkrecht im gleichen Schnittpunkt, wobei

die Bezugslinie y parallel zu den Vorderkanten 21 der p

Flügel 12, 13 verläuft, die zwischen den Vorderseiten 17 M und den flachen Stirnflächen 16 liegen. Demgemäß verläuft die Bezugslinie χ auch im rechten Winkel zu den Vorder- i kanten 21.

Wie noch deutlicher aus Fig. 2 erkennbar ist, sind die beiden Vorderkanten 21 relativ zueinander parallel versetzt und liegen auf jeder Seite des Durchmessers bzw. der Bezugslinie y, vorzugsweise in einem Abstand von etwa 1,0 mm. Demgemäß hat jeder Flügel 12, 13 Vorderkantenabschnitte, die benachbart der Vorderkante 21 liegen, die hinter der Bezugslinie verläuft, und demgemäß eine er- j,

wünschte, effizientere Stellung für den einstellbaren Einsatz schaffen. Die Rückseiten 18 sind ebenfalls parallel zueinander und in dem dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen ihre Hinterkanten 23 parallel zu der Bezugslinie y und demgemäß zu der Vorderkante 21. Die Hinterkante könnte jedoch auch bezüglich der Bezugslinie 21 angestellt sein, d.h. die Rückseihen der Flügel 12, 13 könnten bezüglich einer durch die Bezugslinie y und die Mittelachse a verlaufenden mittleren Ebene angestellt U

verlaufen, so daß die Flügel 12, 13 konisch zulaufen und J; zu ihren Umfangsseitenf lachen 19 hin schmaler werden. ■·

Diese Ausgestaltung wird nachstehend als "alternative |

Ausgestaltung" bezeichnet. Jeder Flügel 12, 13 hat dem- | gemäß bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine ||

gleichmäßige Dicke an der Stirnfläche 16, oder aber eine 4 im Hinblick auf den Umfang des Flügels abnehmende Dicke an der Stirnfläche gemäß der alternativen Ausgestaltung. Wie weiter oben bereits erwähnt worden ist, sind die Vorderseiten 17 so angeordnet, daß ihre Vorderkanten 21 |j innerhalb oder vor der Bezugslinie y liegen und parallel {'■

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p zu dieser verlaufen, während die Vorderseiten in rückwärti-

^ ger Richtung angestellt sind (bezüglich der Drehrichtung) ,

fi. und zwar von der Vorderkante 21 aus, so daß jeder Flügel

f: 12, 13 zur Welle 3 hin konisch zuläuft. Die Anstellung

f ο

i\: der Vorderseite 17 beträgt 5 im Hinblick auf eine sich

f] durch die Bezugslinie 17 und die Mittelachse a erstrecken-

de Mittelebene.

u Das Verhältnis zwischen der kleinsten Dicke des Schneid-

; körpers oder dem Abstand an der Bezugslinie χ und der

j größten Dicke oder der Abstand an der Bezugslinie y ist

; im wesentlichen erfindungsgemäß ausgebildet, um den erforderlichen Raum für die Späne zu erhalten, wie es in Kombination hiermit auch ein weiteres Merkmal ist, daß jeder Flügel 12, 13 an der Stirnseite 16 eine gleichmäßige Dicke besitzt bzw. gemäß der alternativen Ausgestaltung eine Dicke, die in Richtung auf den Umfang des Flügels an der Stirnseite 16 konisch zuläuft. Dieses Dickenverhältnis (wie es im einzelnen weiter oben in der Beschreibungseinleitung beschrieben worden ist) hat sich erfindungsgemäß überraschenderweise als weniger als 1:1,70 herausgestellt. Dieses Verhältnis liegt vorzugsweise innerhalb des Intervalls von 1:1,75 bis 2,40 und höchst vorzugsweise innerhalb des Intervalls von 1:1,80 bis 2,20, d.h. Ι der Abstand zwischen den Umfangs-Seitenflachen 19 der

Ι« Flügel 12, 13 ist erheblich größer als der rechtwinklige

f? Abstand zwischen den Rückseiten 18 der Flügel 12, 13.

P Die niedrigeren Grenzen von 1:2,40 bzw. 1:2,20 werden

$ durch die Materialfestigkeit und die extrem hohen Schneid-

!; gesuhwindigkeiten festgelegt, die mit einem erfindungs-

U gemäßen Senker möglich sind, wobei beispielsweise Um-

U fangsgeschwindigkeiten bis zu etwa 400 m/min möglich sind.

|j Es wurde gefunden, daß das Verhältnis außerhalb dieses

\i Intervalls, also einerseits beispielsweise ein Verhältnis

?; - von 1:1,60, einen zu kleinen Raum für die Späne ergibt,

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und andererseits beispielsweise ein Verhältnis von 1:2,60 in einem Bruch des Schneidkörpers resultieren kann, der durch unzureichende Festigkeit bedingt ist.

Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung, bei welcher die Bezugslinie χ eine projizierte Normale auf diese Linie von jeder Hinterkante durchsetzt, welche sodann ebenso wie der in Rede stehende Flügelabschnitt eine Dicke besitzt, die in Richtung auf die Welle abnimmt, und welche die Eigenschaften eines erhöhten Spanraums weiter verbessern. Bei dem alternativen Ausführungsbeispiel, wie es oben unter Bezugnahme auf Fig. 4 erörtert worden ist, bei dem der Flügel in Richtung auf seinen Umfang und zur Stirnfläche 16 hin konisch abnimmt, schneidet die Bezugslinie χ eine projizierte Normale auf diese Linie von einem tangentialen Punkt auf der Hinterkante 23.

Die vorliegende Erfindung macht es weiterhin möglich, daß die einstellbaren Einsätze mit unterschiedlichen Abständen vom Mittelpunkt angeordnet werden, so daß sie einander während der Bearbeitung überlappen und jeder Flügel seinen eigenen radialen Abschnitt in Umfangsrichtung bearbeitet. Derartige Ausgestaltungen sind in den Fig. 2 und 4 dargestellt. Dieses ermöglicht unterschiedliche Senkungsdimensionen unter Verwendung von einstellbaren Einsätzen gleicher Größe. Die einstellbaren Einsätze können jeglicher Form sein, beispielsweise quadratisch, rhomboid, kreisförmig o.dgl., oder beispielsweise wie bereits erwähnt dreiecksförmig, wobei auch Kombinationen dieser oder anderer Formen für ein und denselben Senker möglich sind. Die Ausnehmungen in den Vorderseiten der Flügel werden selbstverständlich so ausgestaltet, daß sie die zur Verwendung kommenden, einstellbaren Einsätze für einen bestimmten Senker aufnehmen können.

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^CTEHMERT

Das Prinzip versetzter einstellbarer Einsätze ermöglicht die Verwendung kleinerer und weniger aufwendigerer Einsätze, wobei gleichzeitig die gleiche Lebensdauer erzielt wird.

Der drehende Führungsstift (pilot) ermöglicht eine Zentrierung während der Senkoperation, die um eine vorgebohrte Bohrung oder Ausnehmung herum ausgeführt wird. Dieser sich drehende Führungsstift kann, falls dieses gewünscht wird, durch einen Einsatzbohrer ersetzt werden, wenn beispielsweise eine Schulter angesenkt werden soll.

Der Führungsstift ruht in einem kreisförmigen Kragen 24 um die Führungsbohrung. Dieser Kragen 24 ist 0,5 mm jenseits der Einsätze angeordnet. Aufgrund dieser Konstruktion werden die einstellbaren Einsätze nicht von dem Führungsstift beschädigt, wenn irgendwelche möglichen Schlagbeanspruchungen o.dgl. auf die Stirnseite des Führungsstiftes einwirken.

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Claims

G 896 AB H Grani'.und & Co., Box 377, S-631 05 Eskilstuna, Schweden Senker Ansprüche

1.)Senker mit einstellbaren Schneideinsätzen zum Oberflächen- und Tiefsenken bei. der spanabhebenden Metallbearbeitung, mit einer mit einem Halter zu verbindenden Welle und einem Schneidkörper mit zwei flügelartigen Trägern, die an jeder Seite der Mittelachse des Senkers vorstehen und jeweils eine von der Welle fortgerichtete Stirnseito, eine in Drehrichtung des Senkers weisende Vorderseite, eine entgegen der Drehrichtung des Senkers weisende Rückseite und eine von der Mittelachse fortgerichtete Umfangs-Seitenflache aufweisen, wobei die Vorderseite bezüglich der Drehrichtung des Senkers eine

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Büro Bremen / Bremen Office: Postfach / P. O. Box 10 7127 Feldstraße 24, D-2800 Bremen Telephon: (0421) »7 4044 Tclckopierer /Telecopier: Rank Xerox Tclcgr / Cables: Diagramm Bremen Tl! 244 918 honnlri

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Konten / Accounts Bremen: Bremer Bunk, Bremen (BLZ290 800l0)100 1449 Deutsche Bank, Bremen (BLZ 290 700 50) 1112002 1'SchA Humburu (IU,/ 200 100 20) 126081 202

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Ti¹Ic(Jf. / Cables; TclepntciK München

Telex: 121917 \m d (,wW; forbo)

Vorderkante aufweist, die nahe der Stirnseite verläuft, und die Rückseite bezüglich der Drehrichtung des Senkers eine Hinterkante aufweist, die nahe der Stirnseite verläuft, und wobei von jedem der flügelartigen Träger wenigstens ein einstellbarer Einsatz in entsprechenden Ausnehmungen gehalten ist, die in der Vorderseite nahe der Vorderkante vorgesehen sind, welche die Vorderseite mit der Stirnseite verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flügel (12, 13) des Schneidkörpers (4) an der Stirnseite (16) eine gleichmäßige Dicke besitzt, oder daß seine Dicke in Richtung auf den Flügelumfang an der Stirnseite (16) abnimmt; und daß das Verhältnis des Abstandes zwischen den Hinterkanten (23) der Flügel (12, 13) längs einer (ersten) Bezugslinie (x), welche sich rechtwinklig zur und durch die Mittelachse (a) des Senkers erstreckt und entweder die Hinterkante (23) oder eine von der Hinterkante (23) oder einem tangentialen Punkt auf der Hinterkante projizierte Normale zu der (ersten) Bezugslinie (x) im rechten Winkel schneidet, und dem Abstand zwischen den Umfangs-Seitenflachen (19) der Flügel (12, 13) längs einer zweiten Bezugslinie (y), welche die erste Bezugslinie (x) und die Mittelachse (a) an einem gemeinsamen Schnittpunkt rechtwinklig schneidet und parallel zu den Vorderkanten (21) der Flügel (12, 13) verläuft, kleiner ist als 1:1,70, und zwar vorzugsweise innerhalb des Intervalls 1:1,75 bis 2,40 bzw. höchst vorzugsweise innerhalb des Intervalls 1:1,80 bis 2,20 liegt.

2. Senker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Einsätze (4) mit gleichem Abstand zur Mittelachse (a) angeordnet sind, um den gleichen radialen Materialabschnitt in Umfangsrichtung zu bearbeiten.

3. Senker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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die einstellbaren Einsätze (14) mit unterschiedlichen Abständen zur Mittelachse (a) angeordnet sind, um unterschiedliche radiale Materialabschnitte in Umfangsrichtung zu bearbeiten, die einander teilweise überlappen.

4. Senker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flügel mit wenigstens zwei einstellbaren Einsätzen (14) versehen ist, die mit unterschiedlichen Abständen zur Mittelachse (a) angeordnet sind, um aufeinander folgende radiale Materialabschnitte in Umfangsrichtung zu bearbeiten.

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