DE3316053A1 - Maschinenreibahle - Google Patents

Description

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PATENTANWALT DIPL.-ING. ULRICH KINKELIN 7032 Sindelfingen - auf dem Goldberg - Weimarer Str. 32/34 Telefon 07031/86501

Telex 7265509 rose d 12 265 11. April 1983

August Beck GmbH & Co., Ebinger Strasse 115, 7472 Winterlingen

AAASCHINENREIBAHLE

Die Erfindung betrifft eine Maschinenreibahle gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs

Eine Maschinenreibahle dieser Gattung ist aus der DE-OS 30 22 984 beispielsweise bekannt. Bei der hieraus bekannten Maschinenreibahle wird das Hartmetallmesser in einer zweiteiligen Kassette gehalten, die aus einer oben anliegenden Spannpratze und einem unten anliegenden Gegenfutter besieht. Das Gegenfutter selbst liegt auf der Auflageebene des Kopfes auf. Die Spannschraube presst nun die Spannpratze gegen das Hartmeta!!messer,, dieses gegen das Gegenfutter und die gesamte Kassette an die Auflageebene. Zum Justieren ist den beiden Endbereichen des Hartmetallmessers je eine Druckschraube zugeordnet, die in querliegenden Gewindebohrungen des Kopfes eingeschraubt sind. Diese Druckschrauben wirken über Zwischenstücke auf Druckflächen des Gegenfutters. Wird das Gegenfutter radial nach aussen gedrückt, so wird damit zwangsläufig auch das Hartmetallmesser mitbewegt. Von Vorteil Ist die von der Jusfierstellung unabhängige Einspannung des Hartmetallmessers. Maschinen-

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reibahlen dieser Bauart sind zur Bearbeitung von Bohrungen ab 10 mm Durchmesser geeignet. Zur Bearbeitung von kleineren Bohrungen werden jedoch die Einzelelemente einer Maschinenreibahle derartig klein, dass sie nicht mehr die erforderliche Festigkeit aufweisen. Der optimale Nutzungseffekt des Kdssetten-Prinzlps geht also bei zunehmender Verkleinerung der Bauelemente wieder verloren.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Maschinenreibahle zu schaffen, die bei der Bearbeitung von Bohrungen bis zu 10 mm Durchmesser wieder zu ähnlich optimalen Betriebs-Bedingungen führt, wie sie die vorgenannte Maschinenreibahle für die Bearbeitung von Bohrungen über 10 mm Durchmesser aufweist. Insbesondere soll der Vorteil beibehalten werden, wonach die Spannkraft der Spannpratze unabhängig vom eingestellten Durchmesser immer gleich auf das Hartmetallmesser übertragen wird. Weil dadurch das Hartmetallmesser über einen grösseren Verstellbereich hin stets sicher gehalten wird, kann man auch einen grösseren Justierbereich zulassen. Die Aufgabe umfasst weiterhin die Forderung, das Hartmetallmesser von solchen Kräften freizuhalten, die mit der Spanabtragung nichts zu tun haben. Dies ist insoweit wichtig, als das Hartmetallmesser in seinen Eigenschaften etwa mit Glas zu vergleichen Ist.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass man eine Maschinenreibahle erhält, die bei ausreichender Stabilität so schlank gebaut werden kann, dass sie zur Bearbeitung von Bohrungen mit Durchmessern von 8 mm bis 10 mm geeignet ist. Dabei

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ist weiterhin gewährIeistet, dass die Spannpratze unabhängig von der Durchmesser-Justierung stets an der gleichen Stelle auf das Hartmetallmesser drückt. Im Gegensatz dazu ist die Spannpratze bei einer aus der DE-PS 19 22 131 bekannt gewordenen Maschinenreibahle im Kopf unverrückbar gehalten. Wird dabei das Hartmetallmesser zwecks Einstellung eines grösseren Durchmessers nach aussen verschoben,, so drückt die Spannpratze in einem zunehmend zum Randbereich des Hartmetallmessers sich verlagernden Bereich auf dieses. Das bedeutet, dass auch die Schneide einen zunehmend grösseren Abstand von der Einspannsfelle aufweist und somit das Hartmetallmesser, ähnlich wie ein einseitig eingespannter Stab, leichter in Schwingungen versetzt werden kann. Bei der Bearbeitung von Bohrungen wirkt sich dies dann dadurch aus, dass Rattermarken in der Bohrungswand entstehen. Dieser Nachteil wird mit der erfindungsgemässen Massnahme vermieden. In diesem Zusammenhang hat es sich als vernachlässigbar erwiesen, dass das Hartmetall messer mehr oder weniger weit auf der Auflageebene anliegt. Denn da es stets mit mehr als 3/4 seiner Gesamtauflagefläche auf der Auflageebene liegt, wirkt sich die demgegenüber geringe Verkleinerung der Auflagefläche beim Auswärtsverlagern des Hartmetallmessers entsprechend wenig aus. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Druckschrauben zum E in justieren des Durchmessers nicht auf das Hartmefallmeser unmittelbar sondern nur mittelbar über die Spannpratze einwirken. Die Kraftübertragung erfolgt somit grossflächig und wird über die gesamte Länge des Harfmefallmessers gleichmässig verteilt. Irgendweiche an unterschiedlichen Stellen angreifende Kräfte werden daher vom Hartmetallmesser ferngehalten. Dieses kann daher in materialsparender Weise schmäler ausgebildet werden. Die Gefahr

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einer Beschädigung des HartmetaMmessers sowohl beim Justieren als auch danach beim Spanvorgang ist dadurch erheblich reduziert. Insoweit sind wieder ähnlich vorteilhafte Bedingungen geschaffen, wie sie bei der Maschinenreibahle gemäss der DE-OS 30 22 für grössere Bearbeitungs-Durchmesser verwirklicht sind.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 2 wird sichergestellt, dass die jeweils innenliegende unbenutzte Schneide vor Beschädigungen geschützt ist.

Mit dem Merkmal des Anspruchs 3 erhält man eine einfache und übersichtliche Gestaltung des Kopfes.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 4 erzielt man einerseits eine die Schwingungsneigung des Hartmetallmessers wirksam dämpfende Befestigung unter Beibehaltung einer möglichst grossen Steifigkeit des Kopfes.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 5 erhält man weitgehend von Fertigungs-Toleranzen unabhängige Halte-Bedlngungen.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 6 verbindet sich der Vorteil, dass die Druckschrauben ohne dazwischenliegende separate Ausgleichskörper unmittelbar auf die Spannpratze einwirken können. Die Genauigkeit und Feinfühligkeit der Durchmesser-Einstellung wird daher verbessert, weil jedes zusälzliche Element den Kraftfluss beeinflusst. Zudem verbleibt mehr Platz für die Druckschrauben, so dass diese mit längerem Gewinde-

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eingriff stabiler im Kopf abgestützt werden können.

Im Anspruch 7 ist angegeben, wie in besonders zweckmässiger Weise die Ankopplung der Druckschrauben an die Spannpratze erfolgen kann.

Die Merkmale des Anspruchs 8 stellen einerseits einen ungehinderten Spanabgang aus der Bearbeitungszone, andererseits eine möglichst geringe Schwächung der Spannpratze

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf den kopfseitigen Teil einer Maschinenreibahle

gemäss der Erfindung im Maßstab 1:1, Fig, 2 einen Schnitt in der Ebene 2-2 gemäss Fig. 1, vergrössert im Maßstab

10: 1,
Fig. 3 einen Schnitt in der Ebene 3-3, gemäss Fig. 1, im vergrößerten Maßstab

10: 1,
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Kopf der Maschinenreibahle gemäss Fig. 1 in

vergrössertem Maßstab, wobei die Spannpratze und das Hartmetallmeser abmontiert sind.

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Die Figur 1 zeigt eine Maschinenreibahle mit einem Schaft Π und einem daran anschliessenden Kopf 12, in den eine Auflageebene 13 eingeformt ist. Auf dieser liegt ein Hartmetallmesser 14 mit einem Grossteil seiner unteren Flachseite 16 auf. An seiner oberen Flachseite 17 liegt eine Spannpratze 18 an. Nähere Einzelheiten zeigt die Fig. 2. Demgemäss weist die Spannpratze 18 eine zu einem querliegenden Längsschlitz erweiterte Durchgangsbohrung 19 auf. Eine Spannschraube 21${utzt sich mit ihrem Schraubenkopf 22 über eine^Unferlegscheibe 23 an einer zur Oberseite der Spannpratze gerichteten Auf Icgef lache 24 ab. Ihr Schraubenschaft 26 durchquert die Durchgangsbohrung 19 und ist in ein Gewindeloch 27 im Kopf 12 eingeschraubt, das senkrecht zur Auflageebene 13 ausgerichtet ist. Das Hartmetallmesser 14 weist in bekannter Weise an gegenüberliegenden Längsseiten ausgebildeten Schneiden 28, auf, an die sich jeweils eine hirt>erschliffene Fläche 31 bzw. 32 anschliesst. Das Hartmetal!messer 14 ist somit als Wendeschneidplatte ausgebildet, und kann, wenn beispielsweise die äussere Schneide 28 stumpf geworden ist, umgedreht werden, um dann mit der Schneide 29 zu arbeiten. Die Spannpratze 18 ist nun mit einer Schubleiste versehen, die in Ihrer Formgestaltung und Schräge darauf abgestimmt ist, dass sie jeweils an einer der hinterschliffenen Flächen 31 bzw. 32 anliegt. Die Innenliegende Schneide, Im Beispiel der Fig. 2, die Schneide 29, wird von der Spannpratze nicht berührt und ist somit zuverlässig vor Beschädigungen geschützt. Die Schubleiste 33 erstreckt sich über die gesamte Längsseite des Hartmetallrnessers 14. Bezüglich der Schubleiste 33 ist eine Druckleiste 34 stufenartig an der Spannpratze 18 abgeseizt. Im Bereich ihres Aussenrandes liegt die Druckleiste 34 mit einer schmalen Berührungsfläche an der oberen Flachseite 17 des Hartmefallmessers 14 an, wobei die Berührungs-

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fläche über die ganze Länge des Hartmetallmessers reicht, aber nur einen mittleren Teil seiner Breite erfasst. Die Spannpratze 18 stützt sich mit einem bezüglich der Spannschraube 21 dem Hartmetallmesser 14 gegenüberliegenden Bereich 36 nach Art eines zweiarmigen Hebels an einer Sfützebene 37 des Kopfes 12 ab. Dabei gehen die Stützebene 37 und die Auflageebene 13 stufenlos ineinander über. Somit ist der Querschnitt der Spannpratze 18 vollvolumiger und verfügt somit über eine höhere Steifigkeit, als dies der Fall wäre, wenn beispielsweise die Stützebene 37 in Fig. 2

ν ■ höher liegen würde, als die Auflageebene 13. Hier ist eine Optimierung vorgenommen

worden, weil eine Vergrösserung der Steifigkeit der Spannpratze 18 hier bedeutsamer ist als eine Vergösserung der Steifigkeit des Kopfes 12. Zur Bildung der Auflageebene 13 ist, wie die Figuren zeigen, der Kopf 12 beispielsweise ausgefräst und der Querschnitt gemäss Fig. 2 ähnelt einem L. Wie die Fig. 1 und insbesondere die Fig. 4 zeigen, stellt die Auflageebene 13 in der Draufsicht eine Trapezform dar, wobei die längste der parallelen Seiten parallel zur späteren Rotationsachse 39 des Kopfes 12 ausgerichtet ist und eine Aussenkante 38 darstellt. Das Hartmetallmesser 14 zeigt

( in der Draufsicht (nicht dargestellt) die Form eines länglichen Rechteckes. Die Spannpratze 18 ist in der Draufsicht, wie die Fig. 1 zeigt, der vorgenannten Trapezform angenähert.

Um die Maschinenreibahle feinfühlig auf verschiedene Durchmesser einstellen zu können, ist symmetrisch bezüglich der Spannschraube 21 den beiden Endbereichen der Spannpratze 18 bezw. des Haitmetallmessers 14 die anhand der Fig. 3 veranschaulichte Anordnung ' zugeordnet. In Gewindebohrungen 41 und 42 (Fig. 4), die parallel zur Auflogeebene

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13 bzw. zur Stüizebene 37 ausgerichtet und darunter angeordnet sind, befinden sich Druckschrauben, wovon in Fig. 3 die in der Gewindebohrung 41 befindliche Druckschraube 43 dargestellt ist. Die Gewindebohrungen 41 und 42 sind als Sacklochbohrungen ausgebildet und von ihren inneren Endbereichen gehen Querausnehmungen 44 und 46 aus, die in die Auflageebene 13 münden. Die Spannpratze 18 ist nun mit zwei Vorsprüngen versehen, die etwa von der Schubleiste 33 ausgehen und jeweils in eine der Querausnehmungen 44 und 46 hineinreichen. Die Fig. 3 zeigt davon den Vorsprung 47. Wie die Fig. 3 zeigt, lieg}· die innere Stirnfläche 48 der Druckschraube 43 am Vorsprung 47 an.

Die im Querschnitt der Fig. 2 von rechts nach oben verlaufende Kontur der Spannpratze 18 ist gegenüber dem Kreis-Querschnitt des Schaftes 11 zurückgesetzt, um einen Spanraum zu bilden, der einerseits den Abtransport der Späne erlaubt andererseits aber auch die Zufuhr von Kühlmittel erleichtert, welches beispielsweise über eine Anfräsung 49, die mit einer jQxialbohrung im Schaft 11 in Verbindung steht, zugeführt wird. Um dies zu begünstigen, ist die Auflagefläche 24 für den Schraubenkopf 22 gegenüber der Oberseite der Spannpratze 18 um etwa das Mass der Schraubenkopf höhe tiefer gelegt. Die Fig. 1 und noch besser die Fig. 4 zeigen einen querliegenden Anschlagstift 51, welcher das Hartmetallmesser 14 in axialer Richtung abstützt.

Im folgenden wird anhand der Fig. 1 bis 3 die Handhabung der Maschinenreibahle beim Einsetzen und Justieren des Hartmetallmessers erläutert. Zum Einsetzen des Hartmefallmessers 14 wird zunächst die Spannschraube 21 gelockert und die Spannpratze 18

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wird in der Ansicht der Fig. 2 ganz nach links geschoben. Danach legt man das Hartmetallmesser 14 so unter die Spannpratze 18, dass ihre hinterschliffene Fläche 32 an der Schubleiste 33 anliegt. Die axiale Position des Hartmetallmessers 14 ergibt sich durch den Anschlag arnAnschlagstlft 51 . Sodann wird die Spannschraube 21 vollständig festgezogen. Die Druckleiste 34 drückt gegen die obere Flachseite 17 des Hartmetalimessers 14 und dieses wird mit seiner unteren Flachseite 16, welche eine relativ grosse Auflagefläche darstellt, gegen die Auflageebene 13 gepresst. Dann werden dieDruckschrauben (43 in Fig. 3) eingeschraubt und über die Vorsprünge wird die Spannpratze 18 gewissermassen gewaltsam nach rechts verschoben. Dabei drückt ihre Schubleiste 33 das Harimetal!messer 14 gleichermassen nach rechts. Die Druckleiste 34 führt dabei keine Relativ-Bewegung zum Hartmetallmesser 14 aus. Die Einstellung mit den Druckschrauben wird in der Praxis dazu benutzt, um eine Durchmesserveränderung in der Grössenordnung vonO,04-mm vorzunehmen. Die in Fig. 1 dargestellte Maschinenreibahle ist, im Rahmen der erzielbaren Zeichengenauigkeit, beispielsweise für einen Bohrungs-Durchmesser von 8,0 mm vorgesehen und kann bis zu einem Bohrungs-Durchmesser von 8/04 mm erweitert werden.

Der Kopf 12 und die Spannpratze 18 bestehen aus Vergütungsstahl mit einer Festigkeit

Jo° N/rnm2.
von car-, I_n dem Kopf 12 sind bekannterweise zwei Stützleisten 52 und 53 eingelassen.

Wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, ist die obere Flachseite 17 des hiartmetalirrcssers vollkommen plan. Damit nun ein brauchbarer Spanwinkel vorliegt, muss diese obere Flachseite 1 7 etwa in der Hone einer Mittelebene durch den Kopf 12 liegen. Die eifindungs-

gemässe Ausgestaltung erlaubt nun diese Anordnung, ohne dass dadurch der Kopf 12 unzulässig geschwächt wird. Dds Hartmetallmesser selbst kann mit relativ kleinen Abmessungen ausgeführt werden, da es keinen störenden Kräften, etwa beim Justieren, ausgesetzt ist. Die Haupt-Abmessungen des Hartmetallmessers 14 sind im Beispiel wie folgt: Länge 20 mm, Breite 3 mm, Höhe 1,3 mm.

Es empfiehlt sich, die Spannpratze 18 so auszubilden, dass die Auflagefläche 24 in der Ansicht der Fig. 2 nach rechts zur Auflageebene 13 hin geringfügig abfällt. Der Neigungswinkel ist jedoch so gering, dass er sich hier in der Zeichnung nicht mehr darstellen lässt. Genau genommen resultiert die Neigung aus einer unvermeidlichen Nachgiebigkeit etwa im Bereich der Druckleiste 34. Der geringen Neigung der Auflagefläche 24 vermag sich die Spannschraube 21 ohne weiteres anzupassen. Wenn nun die Spannpratze 18 beim Justiervorgang nach rechts verschoben wird, dann zwängt sie sich zufolge dieser Neigung mit zunehmender Keilwirkung unter den Schraubenkopf 22. Die daraus resultierende Zunahme der Spannkraft gleicht in etwa die Abnahme der Njederhaltekraft aus, die aus der Verschiebung der Hebel/ängen resultiert.

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Claims (11)

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   Telex 7265509 rose d 12 265 11. April 1983

   Patentansprüche:

   /I.) Maschinenreibahle, in deren Kopf ein Hartmefal !messer radial einstellbar angeordnet ist, mit folgenden bekannten Merkmalen: Im Kopf ist eine Aufla^-geebene eingeformt, der die untere Seite des Hartmetaümessers zugewandt ist,

   , an de"r oberen-· Fkichseite des HartmetaHmessers liegt eine Spannpratze an, die Spannpratze weist'eine zu einem querliegenden Längsschlitz erweiterte Durchgangsbohrung auf,

   eine Spannschraube stützt sich mit ihrem Schraubenkopf an einer zur Oberseite gerichteten Auflagefläche der Spannpratze ab, durchquert mit dem Schraubenschaft die Durchgangsbohrung und ist in ein Gewindeloch im Kopf eingeschraubt, das senkrecht zur Auflageebene ausgerichtet ist, den beiden Endbereichen des Hcrtmefaümessers Ist Je eine Druckschraube zugeordnet, die in querüegenden Gewindebohrungen des Kopfes eingeschraubt sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   Das Hartmetallmesser (14) !fegt mit seiner unteren Flachseite (16) unmittelbar cuf der Auflageebene (1 3),
   die Spannpratze (IS) srüfzt sich mit einem bezüglich der Spannschraube (21)

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   dem Hartmetallmesser (14) gegenüberliegenden Bereich (3ό) nach Art eines zweiarmigen Hebels an einer Stützebene (37) des Kopfes (12) ab, die Spannpratze (18) ist mit einer Schubleiste (33) versehen, die an der Fläche (32) des HartmefaHmessers (14) anliegt, welche der aussenliegenden wirksamen Schneide (28) gegenüberliegt, die Druckschrauben(43) liegen an zu ihren inneren Stirnflächen (48) reichenden Vorsprüngen (47) der Spannpratze (1.8) an.
2. 2. Maschinenreibahle nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hartmetallmesser (14) als Wendeschneidplatte ausgebildet ist, mit an gegenüberliegenden Längsseiten ausgebildeten Schneiden (28, 29) und zugehörigen hinter-' schiiffenen Flächen (31, 32), wobei die Schubleiste (33) an der hinterschliffenen Fläche anliegt.
3. 3. Maschinenreibahle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stüfzebene (37) und die Aufiageebene (13) stufenlos ineinander übergehend ausgebildet sind.
4. 4. Maschinenreibahle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützebene (37) und die Auflageebene (13) In der Draufsicht eine Trapezform darstellen, wobei die längste der parallelen Seiten eine parallel zur Rotationsachse (39) des Kopfes (12) ausgerichtete Aussenkante (38) darstellt und länger als das Hartmetalimesser (14) ist und dass die Spannpratze 08) in der Draufsicht

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   der vorgenannten Trapezform angenähert ist und die längste ihrer parallelen Seiten gleichlang wie das Hartmetallmesser (14) ist und an dessen oberer Flachseite (17) anliegt.
5. 5. Maschinenreibahle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannpratze (18) mit einer bezüglich der Schubieiste (33) stufenartig abgesetzten Druckleiste (34) versehen ist, die im Bereich Ihres Aussenrandes mit einer schmalen Berührungsfläche an der oberen Flachseite (17) des Hartmetailmessers (14) anliegt, wobei die Berührungsfläche über die ganze Länge des Hartmetailmessers reicht, aber nur einen mittleren Teil seiner Breite erfasst.
6. 6. Maschinenreibahle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindebohrungen (41 _r 42) für die Druckschrauben (43) parallel zur Auflageebene (13) darunter angeordnet und als Sacklochbohrungen ausgebildet sind und vom inneren Endbereich der Gewindebohrungen Qjerausnehmungen [AA₁ 4q ausgehen, die in die Auflageebene (13) münden.
7. 7. Maschinenreibahle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannpratze (18) mit zwei Vorsprüngen (47) versehen Ist, die etwa von der Schubieiste (33) ausgehen und in die Querausnehmungen (44, 46) der Auflageebene (13) hineinreichen.
8. 8. Maschinenreibahle nach einem der Ansprüche 1 bis I₁ dadurch gekennzeichnet,
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11. dass die Auflagefläche (24) für den Schraubenkopf (22) der Spannschraube (21) gegenüber der Oberseite der Spannpratze (18) um etwa das Mass der Schraubenkopfhöhe tiefer liegt.