DE669105C - Werkzeugzustellung beim Feinbohren mettels exzentrischer Anordnung des Werkzeuges - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
16. DEZEMBER 1938

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49 a GRUPPE

Erich Ziehe in Berlin und Georg Karioth in Berlin-Lübars

sind als Erfinder benannt worden.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. November 1936 ab

Einrichtungen, mit deren Hilfe man auf Lehrenbohrwerken, Fräsmaschinen und ähnlichen Maschinen durch allmähliches Aus-der-Mitte-Stellen des Stahles auf beliebige Durchmesser aufbohren kann, sind bekannt. Hierbei wird der Stahl gewöhnlich in ein Backenfutter gespannt, das an einem in die Maschinenspindel gesteckten Flansch befestigt ist und mittels Schneckenantriebs, Gewindespindel, Zahnstange o. dgl. radial verstellt werden kann. Hierbei stellt jedoch das Spannfutter eine gegen die Spindelmitte verlagerte Masse dar, durch deren schnelles Umlaufen Schwingungen in die Maschine kommen. Die Maschine wird um so unruhiger laufen, je weiter das Spannfutter aus der Mitte verstellt wird. Die Verstellbarkeit muß jedoch zur Erzielung eines weiten Arbeitsbereiches groß gehalten werden. Dann ist die erreichbare Einstellbarkeit bei diesem Verfahren gering, da die Einstellskalen nicht groß .ausgebildet werden können. Jeder Einstellfehler wirkt sich verdoppelt auf den Lochdurchmesser aus. Es ist ein Werkzeug bereits bekanntgeworden, das zum Einstechen von Nuten in Löcher dient und bei dem der Arbeitsstahl an einer in einer exzentrischen Bohrung des Halters geführten Bohrstange befestigt ist. Dieses Werkzeug gestattet nicht das Einsetzen handelsüblicher Werkzeuge und ist keineswegs zum Feinstbearbeiten von Bohrungen geeignet.

Weiterhin ist eine Bohrstange bekanntgeworden, an der ein exzentrischer Zapfen vorgesehen ist. Der zu dieser Bohrstange gehörende Werkzeugträger weist eine exzentrisch liegende Bohrung auf. Zum Einsetzen des Werkzeuges muß bei dieser Anordnung eine bestimmte Hülse verwendet werden.

Es ist auch noch eine Werkzeugzustellung, die mit zwei Hülsen mit exzentrischen Bohrungen versehen ist, vorgeschlagen worden. Das Feststellen der exzentrischen Hülsen erfolgt dabei durch eine Kappe. Bei dieser Werkzeugzustellung macht das Ablesen der Einstellung Schwierigkeiten. Darüber hinaus wird beim Anziehen der Kappe die Einstellung der Hülse unkontrollierbar verstellt.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, eine Werkzeugzustellung mit einer exzentrisch eingesetzten Hülse mittels eines Schneckentriebes zu verdrehen, um die jeweils gewünschte Einstellung des Werkzeuges zu erhalten. Aber auch diese Werkzeugzustellung eignet sich nicht zum Feinbohren, da nach bestimmter Betriebsdauer der verwendete Schneckentrieb einen gewissen Totgang ίο aufweist. Mit dieser Werkzeugzustellung ist infolgedessen nur eine grobe Einstellung möglich. Darüber hinaus sind die Spannschäfte für das Werkzeug nicht spielfrei, da sie zylindrisch ausgebildet sind. Durch die einseitige Lagerung des Schneckentriebes ist die bekannte Werkzeugzustellung auch nicht wuchtfrei ausgebildet.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine Werkzeugzustellung beim Feinbohren mittels exzentrischer Anordnung des Werkzeuges. Die Erfindung besteht darin, daß bei der Werkzeugzustellung sich die Exzenterhülse zur Aufnahme des Werkzeugträgers mit einem kegeligen Teil gegen, eine entsprechende Fläche der Arbeitsspindel legt. In vorteilhafter Weise legt sich der Werkzeugträger mit einer kegeligen Fläche gegen den Teil der Exzenterhülse und wird gegen diese vermittels einer auf einer Anzugstange befindlichen Spannmutter festgezogen. Nach der Erfindung ist weiterhin die in dem Spannschaft eingeschraubte Anzugstange gegen Verdrehen durch einen in die Nut des Zangenschlüssels eingreifenden Stift gesichert. Der Werkzeugträger wird nach Lösen der Spannmutter vermittels einer Feder gegen die Exzenterhülse gedruckt. Weitere vorteilhafte Einzelheiten sind im folgenden beschrieben.

Die Erfindung ergibt die Möglichkeit, durch Wahl verschiedener Exzentrizitäten beliebig feinste Abstufungen der Zustellung zu erzielen. Eine Skala des Stahlhalters ermöglicht dabei ein schnelles und einfaches Verändern der Zustellung und eine bestimmte beabsichtigte Größe, da die Skala des Stahlhalters im Verhältnis zu dem Verdrehungswinkel geeicht ist.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Abb. ι zeigt eine Bohrspindel mit dem Werkzeugträger im Längsschnitt,

Abb. 2 zeigt einen Schnitt II-II durch das den Stahl tragende Ende des Werkzeugträgers mit der Grobzustellungsschraube. Abb. 3 zeigt eine Ansicht des Stahlhalters, gesehen in Richtung des Pfeiles III.

Abb. 4 zeigt schematisch die Veränderungen der Zustellung in Abhängigkeit von dem . Verdrehungswinkel des Stahlhalters. In der Bohrspindel 1 ist eine Exzenterhülse 2 eingesetzt, die zur besseren Führung einen kegeligen Teil 3 besitzt. In dieser Bohrung steckt der mit Zangenkegel versehene Werkzeugträger 4, 5, 6, der in dem veranschaulichten Beispiel der verbilligten Herstellung wegen in Spannschaft 4, Werkzeughalter 5 und Werkzeug 6 unterteilt ist. Die beiden Teile 4, 5 sind durch Schrauben 7 fest verbunden. Die Exzenterhülse 2 wird mit dem ZangenschlüsselS festgezogen. In die Bohrung der Exzenterhülse steckt man den gleichfalls mit Zangenkegel versehenen Spannschaft 4 und zieht ihn durch die hohle Arbeitsspindel mit einer Anzugstange 9 gegen die Exzenterhülse 2 fest. Die Anzugstange besitzt am anderen Ende einen Gewindeteil ii, auf den eine Spannmutter 10 aufgeschraubt ist. Durch einen Stift 13, der in die Nut 12 des Zangenschlüssels 8 eingreift, wird ein Verdrehen der Anzugstange beim Festschrauben der Spannmutter 10 gegenüber dem Zangenschlüssel 8 verhindert. Der Werkzeughalter ist mit einem Schlüsselsechskant 14 versehen, durch den der Werkzeugträger nach Lösen der Spannmutter 10 unter Federdruck gedreht werden kann. Zwischen einer Schulter 15, der Federhülse 16 und dem Zangenschlüssel 8 ist eine Feder 17 eingelegt, die auch beim Lösen der Spannmutter 10 verhindert, daß der Werkzeugträger in der Exzenterhülse 2 locker wird. Es bleibt also stets ein sattes Anliegen des Spannschaftes 4 in dem kegeligen Teil 3 der Exzenterhülse 2 gesichert. Für die verschiedenen Durchmesserbereiche wird jeweils nur der Werkzeughai- terj ausgewechselt. Ein zentrischer Zapfen

18 desselben dient zum Zentrieren dieses Teiles in dem Spannschaft. Auf dem Flansch

19 des Spannschaftes 4 ist eine Skala 20 aufgetragen, die beliebig groß ausgebildet wer- den kann, während der Flanschrand 21 der Exzenterhülse an der Stelle des Umfanges, an der die exzentrische Bohrung den größten Abstand vom Umfange hat, einen Gegenstrich 22 trägt. Als Werkzeug zum Schneiden kann ein handelsüblicher Bohrstahl dienen, der mit einem Befestigungsflansch versehen ist. Für größere Bohrungen ist das Werkzeug als Bohrstange ausgebildet, in der ein auswechselbarer Bohrstahl 6 befestigt ist. Der Werkzeugträger ist, wie aus Abb. 3 ersichtlich, gegenüber der Bohrspindelachse 24 mit seiner Achse23 exzentrisch angeordnet, und zwar beträgt die Exzentrizität beispielsweise die Größe e.

Zum Grobzustellen des Werkzeuges 6 in dem Werkzeughalter 5 dient eine Verstellschraube 25 (Abb. 2), die in einer Aussparung 26 des Werkzeughalters 5 untergebracht ist, in diesen eingeschraubt wird und dabei mit ihrem Kopf in der Zustellungsrichtung gegen das Werkzeug 6 drückt. Durch Drehen

dieser Schraube wird die Lage des Werkzeuges 6 verändert. In der gewünschten Stellung kann das Werkzeug 6 durch eine senkrecht zur Zustellungsrichtung vorgesehene Schraube 27 oder auf irgendeine andere be^- kannte Weise gesichert werden.

Die Wirkungsweise der Feinzustellung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die folgende. In der Ausgangsstellung befinden sich die beiden Achsen 24 der Bohrstange und 23 des Werkzeughalters 5 mit der schneidenden Stahlspitze 28 in einer Ebene 29 (Abb. 3 und 4). Dabei beträgt die Exzentrizität, d. h. der Abstand der Achsen 23 und 24 den Wert e. In dieser Lage wird beim Bohren von der Werkzeugspitze 28 ein Kreis D₁ beschrieben, d. h. D₁ ist der Durchmesser des gebohrten Loches. Wird nun der Werkzeughalter 5 mit dem in ihm festgespannten Werkzeug 6 nach Lösen der Schraube 10 im Sinne des Pfeiles 30 um einen Winkel α verdreht, so gelangt die Werkzeugspitze 28 in die Stellung 28'. Wie aus Abb. 4 ersichtlich, beschreibt die Werkzeugspitze dann einen Kreis, dessen Durchmesser größer ist als D₁. Je größer der Winkel α ist, desto größer ist auch der Durchmesser des von der Werkzeugspitze beschriebenen Kreises. Wird der Verdrehungswinkel α = i8o°, so gelangt die Werkzeug- spitze in die Stellung 28", bei der der gebohrte Durchmesser D₃ beträgt. Beim weiteren Verdrehen des Werkzeughalters S wird der gebohrte Durchmesser wieder kleiner und beträgt bei einem Verdrehungswinkel von a= 360⁰ wieder den WertD₁. Es genügt somit die Drehungsmöglichkeit um i8o°.

Es ist klar, daß bei einer entsprechenden Wahl der Exzentrizität e eine außerordentlich feine Abstufung der Zustellung erzielt werden kann. Beträgt beispielsweise die Exzentrizität e einer Bohrstange 0,25 mm, so verändert sich während einer Verdrehung des Werkzeughalters 6 um einen Winkel von <x = i8o° die Werkzeugzustellung um zwei e = 0,5 mm. Die Durchtaesservergrößerung des zu bohrenden Ί5 Lochgs''beträgt dabei 1 mm. Der weite VerdreftÜhgsbereich von i8o° des Werkzeughalters 6.auf einer beliebig groß auszuführenden Skala ergibt dabei die Möglichkeit, eine sehr feine Abstufung des Durchmessers des zu bohrenden Loches innerhalb der Grenzen von D₁ bis D₂ = D₁ + ι mm zu erzielen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Werkzeugzustellung beim Feinbohren mittels exzentrischer Anordnung des Werkzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Exzenterhülse (2) zur Aufnahme des Werkzeugträgers (4, 5, 6) mit einem kegeligen Teil (3) gegen eine entsprechende Fläche der Arbeitsspindel (1) legt.

2. Werkzeugzustellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Werkzeugträger (4, 5, 6) mit einer kegeligen Fläche gegen den Teil (3) der Exzenterhülse (2) legt und gegen diesen vermittels einer auf einer Anzugstange (9) befindlichen Spannmutter (10) festgezogen wird.

3. Werkzeugzustellung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Spannschaft (4) eingeschraubte Anzugstange (9) gegen Verdrehen durch einen in die Nut (12) des Zangenschlüssels (8) eingreifenden Stift (13) gesichert ist.

4. Werkzeugzustellung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (4, 5, 6) nach Lösen der Spannmutter (10) vermittels einer Feder (17) gegen die Exzenterhülse (2) gedrückt wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen