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Patent Searching and Data


Title:
DRILL/CHAMFER TOOL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/055244
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drill/chamfer tool that comprises a drill (1) with a shaft section (2) that is provided with a twisted flute, and a clamping ring (4) as the retainer of a facing cutter (5). Said clamping ring tubularly encloses the shaft section (2) or the drill shaft (30) and can be fixed thereon in different axial adjustable positions. The clamping ring (4) can be tensioned on the drill (1) by means of tension screws (6) that extend therethrough substantially radially to the axis (7) of the drill. The tension screws (6) impinge the surfaces of the twisted flutes (9, 10) which are enclosed by the clamping ring (4) indirectly with a clamping shoe (19, 20) that is interposed in a twisted flute (9, 10).

Inventors:
JAEGER HORST (DE)
ZEUG BERTHOLD (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/015299
Publication Date:
July 18, 2002
Filing Date:
December 22, 2001
Export Citation:
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Assignee:
KENNAMETAL INC (US)
JAEGER HORST (DE)
ZEUG BERTHOLD (DE)
International Classes:
B23B51/10; B23B51/08; (IPC1-7): B23B51/10
Foreign References:
EP0647166B11997-08-20
FR2369775A71978-05-26
US4353670A1982-10-12
US2661642A1953-12-08
Attorney, Agent or Firm:
TERGAU & POHL (Mögeldorfer Hauptstrasse 51 Nürnberg, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. BohrFasWerkzeug mit einem den drallgenuteten Schaftteil (2) eines Bohrers (1) umgebenden und auf diesem in beliebigen axialen Verstellpositionen fixierbaren Klemmring (4) als Halter einer Senkerschneide oder eines Senkerschneidkör pers (5), wobei der Klemmring (4) mittels einer ihn im Wesentlichen radial durch setzenden Klemmschraube (6) gegen die Oberfläche mindestens einer der von ihm getunnelten Drallnuten (9,10) verspannt ist und zwischen der Klemmschrau be (6) und der Oberfläche einer Drallnut (9,10) ein Klemmschuh (19,20) positio niert ist.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmschuh (19,20) in Richtung zur Bohrerspitze (11) mit einem Span lenkende über den die jeweilige Drallnut (9,10) tunnelnden Teil (26) des Klemm ringes (4) hinaussteht.
3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spanlenkende des Klemmschuhs (19,20) mindestens den Querschnitt der zugeordneten Drallnut (9,10) überdeckt.
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spanlenkende (25) des Klemmschuhs (19,20) die Flanke einer gegen über dem Klemmring (4) wirksamen Distanzrippe (28) bildet, die in Radialrich tung über den vom Klemmring (4) getunnelten Schaft (29) des Klemmschuhs (19,20) hinaussteht.
5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die spanlenkende Oberfläche (27) des Spanlenkendes (25) des Klemm schuhs (19,20) einen spitzen, sich von der Bohrerspitze (11) zum Bohrer schaft (30) hin öffnenden Winkel (31) mit dem Grund der Drallnut (9,10) bildet.
6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanlenkfläche (27) in ihrem innerhalb der Drallnut (9,10) positionierten Bereich im Wesentlichen eben ist.
7. Werkzeug nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Vergrößerung (33) des Winkelmaßes (31,32) an dem dem Klemmring (4) zugewandten, in Klemmstellung außerhalb der Drallnut (9,10) positionierten En de der Spanlenkfläche (27).
8. Werkzeug nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine knickartige (33) Vergrößerung des Winkelmaßes.
9. Werkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanlenkfläche (27') an ihrem dem Klemmring (4) zugewandten, über die Drallnut (9,10) hinausstehenden Ende mit der Gegenflanke (37) der Distanz rippe (28) einen spitzen, sich in Bohrerdrehrichtung (34) schließenden Win kel (35) bildet.
10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (21,22) des Klemmschuhs (19) an bzw. in der zugeord neten Drallnut (9,10) zwischen ihrem Spanlenkende (25) und ihrem anderen En de (2) ringsegmentförmig ausgespart ist und einen Radialabstand zur Wandflä che der Drallnut (9,10) einhält.
11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine in die dem Angriff der Klemmschraube (6) zugewandte Oberfläche des Klemmschuhs (19,20) eingelassene Andruckfläche (39) für die Klemmschrau be (6).
12. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine in die den Angriff der Klemmschraube (6) zugewandte Oberfläche des Klemmschuhs (19,20) eingelassenen, sich in Druckrichtung hinsichtlich ihres Durchmessers verjüngende Vertiefung, insbesondere Kegelsenkung (40).
Description:
Bohr-Fas-Werkzeug Die Erfindung betrifft ein Bohr-Fas-Werkzeug mit einem den drallgenuteten Schaftteil eines Bohrers umgebenden und auf diesem in beliebigen axialen Verstellpositionen fixierbaren Klemmring als Halter einer Senkerschneide oder eines Senkerschneidkör- pers.

Ein aus DE-U-72 46 625 bekanntes Werkzeug der eingangs genannten Art enthält ne- ben einem den Bohrer umgebenden und mit einer Senkerschneide versehenen Sen- kerkörper ein den Bohrer ebenfalls umgebendes und mit diesem in Axialrichtung des Bohrers verschraubbares Spannglied. Dieses Spannglied verspannt den Senkerkörper am Bohrer mittels den Drallnuten des Bohrers angepasster und in diesen geführter Ku- geln. Die Fixiereinrichtung ist baulich aufwändig.

Weitere Lösungswege zur in beliebigen axialen Verstellpositionen vorzunehmenden Fixierung eines solchen Senkerkörpers sind aus EP 0 687 516 A1 oder EP 0 647 166 B1 bekannt. Diese Vorrichtungen spannen den Senkerkörper mittelbar über eine zwischen dem Bohrer und dem Senkerkörper einliegende, den Bohrer umge- bende Spannhülse. Auch diese Lösungen sind konstruktiv aufwändig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohr-Fas-Werkzeug der eingangs ge- nannten Art einfacher auszubilden. Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 nie- dergelegt. Bei ihr wird der Klemmring mittels mindestens einer ihn im Wesentlichen ra- dial durchsetzenden Klemmschraube gegen die Oberflächen der vom Klemmring um- gebenen bzw. getunnelten Drallnuten verspannt. Die Druckbeaufschlagung der Drallnut durch die Klemmschraube erfolgt durch die Zwischenlage eines Klemmschuhs nur mittelbar. Der in der Drallnut einliegende Klemmschuh behindert einen Spaneintritt in den vom Klemmring getunnelten Hohlraum dadurch, dass er das Volumen dieses Hohl- raumes praktisch vollständig, jedenfalls weitgehend ausfüllt. Eine weitere Verbesserung gewährleistet Anspruch 2 insoweit, als der Klemmschuh einen Spaneintritt in den ge- tunnelten Hohlraum zwischen Klemmring und Oberfläche einer Drallnut von vornherein

verhindert. Das geschieht in besonders wirksamer Weise gemäß Anspruch 3 und wei- ter gemäß Anspruch 4, weil dadurch eine verbesserte, in Radialrichtung nach außen wirksame Spanführung ermöglicht wird.

Die weiteren Ansprüche 5 bis 9 dienen einer Optimierung der im Wesentlichen radialen Abführung der Späne aus den Drallnuten nach außen, wobei Anspruch 8 noch zusätzl- ich eine Spanbrechwirkung generieren kann.

Durch Anspruch 10 ist es dem Schaft des Klemmschuhs möglich, sich unter dem radial von außen auf ihn einwirkenden Schraubspanndruck geringfügig elastisch durchzubie- gen. Dadurch wird ein die Klemmschraube in Axialrichtung beaufschlagender Reak- tionsdruck erzeugt, der auch bei Vibrationseinwirkungen einer Lockerung des Klemm- schraubensitzes entgegenwirkt.

Während die Ausführungsform nach Anspruch 11 eine Beaufschlagung des Schaf- tes 29 des Klemmschuhs 19 bzw. 20 in Axialrichtung der Klemmschraube 6 generiert, wird durch die Ausführungsform gemäß Anspruch 12 zusätzlich eine radiale Druckkom- ponente auf den Schaft 29 des Klemmschuhs 19 bzw. 20 ausgeübt. Diese radiale Druckkomponente begünstigt eine flächenförmige Anlage des Schaftes 29 des Klemm- schuhs 19 bzw. 20 an der Oberfläche der Drallnut 9 bzw. 10.

Die Erfindung wird anhand der Figuren beispielsweise erläutert. Dort zeigen : Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht des Bohr-Fas-Werkzeuges von der Seite der Bohrerspitze her, Fig. 2 eine explosionsartig modifizierte Darstellungsform analog Fig. 1 mit einer vereinzelten Darstellung einer Klemmschraube und des ihr zugeordneten Klemmschuhs, Fig. 3 eine Draufsicht auf das vordere Bohrerende mit in einer Drallnut einliegen- dem Klemmschuh und mit der ihm zugeordneten Klemmschraube-aller- dings unter Weglassung des Klemmringes, Fig. 4 einen Schnitt entsprechend der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 die perspektivische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Klemmschuhs, Fig. 6 eine perspektivische Vorderansicht in Pfeilrichtung VI von Fig. 5, Fig. 7 eine perspektivische Draufsicht in Pfeilrichtung VII von Fig. 5, Fig. 8 eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 7, Fig. 9-12 Darstellungen analog den Fig. 5-8 einer zweiten Ausführungsform des Klemmschuhs.

Das Bohr-Fas-Werkzeug enthält einen Bohrer 1 mit drallgenutetem Schaftteil 2 und einen das Schaftteil 2 umgebenden, in beliebigen Verstellpositionen in Axialrichtung 3 fixierbaren Klemmring 4 als Halter eines Senkerschneidkörpers 5. Dieser trägt minde- stens eine den Klemmring 4 im Wesentlichen radial durchsetzende Klemmschraube 6.

Der Klemmring 4 ist an seinem der Bohrerspitze 11 abgewandten Ende hohlzylinder- bzw. rohrförmig ausgestaltet und umgibt den Bohrer 1 einschließlich seines Schaft- teiles 2 mit einem Schiebesitz.

Über den Umfang des Klemmringes 4 gleichmäßig verteilt ist eine der Anzahl der Drall- nuten 9,10 des Gewindebohrers 1 entsprechende Anzahl von im Wesentlichen radialen den Klemmring durchsetzenden Gewindebohrungen 8 zur Aufnahme jeweils einer Klemmschraube 6 angeordnet. Beim Ausführungsbeispiel sind es zwei Klemm- schrauben 6, deren jede zur radialen Beaufschlagung einer der Drallnuten 9 bzw. 10 bestimmt ist. Damit wird der Klemmring 3 in einer beliebigen Axialposition (Axialrich- tung 3) auf dem Bohrer 1 festgeklemmt.

Der Klemmring 4 umgibt nur in seinem der Bohrerspitze 11 abgewandten Bereich den Bohrer 1 ringförmig. Dort tunnelt er beide Drallnuten 9,10. Vom Klemmring 4 stehen die beiden Haltevorsprünge 12,13 in Axialrichtung 3 auf die Bohrerspitze 11 vor. Beide Haltevorsprünge 12,13 tangieren dabei mit ihren Innenflanken die beiden Bohrerfrei- flächen 14,15. Sie tragen an ihren der Bohrerspitze 11 zugewandten Enden jeweils ei- nen Senkerschneidkörper 5. Dieser tangiert die ihm zugeordnete Bohrerfreifläche 14 bzw. 15 und trägt eine Senkerschneide 16 bzw. 17.

Zwischen dem Druckende 18 einer jeden Klemmschraube 6 und der Oberfläche der ihr zugeordneten Drallnut 9 bzw. 10 ist ein Klemmschuh 19 positioniert. Der Klemm- schuh 19 in der Ausführungsform gemäß den Fig. 5-8 ist genauso wie der Klemm- schuh 20 in der Ausführungsform der Fig. 9-12 innerhalb der ihm zugeordneten Drall- nut 9 bzw. 10 in Axialrichtung 3 längsverschiebbar geführt. Dazu weisen die Klemm- schuhe 19,20 auf ihrer den Drallnuten 9 bzw. 10 zugewandten Seiten eine die Längs- verschiebebewegung in geführter Form gewährleistende konvexe Oberflächengestalt auf, die etwa ein Positiv zur durch die Drallnuten 9,10 gebildeten konkaven Quer- schnittsform darstellt. Die der Querschnittsform der Drallnuten 9,10 angepassten Füh- rungsflächen 21 bzw. 22 der Ausführungsform gemäß den Fig. 5-8 sind den beiden Enden des Klemmschuhs 19 zugeordnet und diese Enden sind durch eine radiale Aus- sparung 23 voneinander separiert. Hingegen ist beim Klemmschuh 20 (Fig. 9-12) die der Drallnut 9,10 zugewandte Führungsfläche 24 einteilig. Sie erstreckt sich über die ganze der Drallnut 9 bzw. 10 zugewandte Oberfläche des Klemmschuhs 20.

Mit seinem in Montagestellung der Bohrerspitze 11 zugewandten Ende 25 steht der Klemmschuh 19,20 über den die jeweilige Drallnut 9,10 tunnelnden Teil des Klemm- ringes 4, nämlich über die der Bohrerspitze 11 zugewandte Stirnflanke 26 des Klemm- ringes 4 hinaus. Das in Montagestellung über die Stirnflanke 26 des Klemmringes 4 hinausstehende Ende 25 des Klemmschuhes 19 bzw. 20 ist als Spanlenkende mit Spanlenkflächen 27,27'wirksam. Das Spanlenkende 25 überdeckt mindestens den Querschnitt der zugeordneten Drallnut 9,10.

Bei den dargestellten Ausführungsformen eines Klemmschuhs 19 bzw. 20 bildet das jeweilige Spanlenkende 25 die der Bohrerspitze 11 in Montagestellung zugewandte Flanke einer gegenüber dem Klemmring 4 wirksamen Distanzrippe 28, welche in Ra- dialrichtung zur Bohrerachse 7 über den vom Klemmring 4 getunnelten Schaft 29 des Klemmschuhs 19 bzw. 20 hinaussteht.

Die Spanlenkfläche 27 des Spanlenkendes 25 des Klemmschuhs 19 bzw. 20 bildet im Wesentlichen, d. h. insbesondere in ihrem der Bohrerspitze 11 zugewandten Bereich, einen spitzen, sich von der Bohrerspitze 11 zum Bohrerschaft 30 hin öffnenden spitzen Winkel 31 mit dem Grund der Drallnut 9 bzw. 10. Die Spanlenkfläche 27 ist in ihrem

innerhalb der Drallnut 9 bzw. 10 positionierten Bereich im Wesentlichen eben. Der spit- ze Winkel 31 vergrößert sich an dem dem Klemmring 4 zugewandten, in Klemmstellung außerhalb der Drallnut 9 bzw. 10 positionierten Ende der Spanlenkfläche 27 zu einem Winkel 32 (Fig. 4). Der Übergang vom Winkel 31 zum Winkel 32 (Fig. 4) ist als Knick 33 ausgestaltet. Der Knick 33 bildet etwa eine Gerade. Er kann aber auch leicht ausge- rundet sein.

Die abgeknickte, dem Boden der Drallnut 9,10 abgewandte rückwärtige Spanlenkfläche 27'des Klemmschuhs 19,20 bildet mit der der Stirnflanke 26 des Klemmrings 4 zuge- wandten Gegenflanke 37 der Distanzrippe 28 einen sich in Bohrerdrehrichtung 34 schließenden spitzen Winkel 35. Dadurch erhält die Spanlenkfläche 27'den Charakter einer Spanleitfläche. Diese leitet den von der Spanlenkfläche 27 ablaufenden Span nicht nur radial nach außen, sondern zusätzlich in Bohrerdrehrichtung 34 von der Schneide 38 einer Drallnut 9 bzw. 10 weg. Sie schützt dadurch die Schneide 38 der Drallnut 9 bzw. 10 zusätzlich. Die Distanzrippe 28 ist mit dieser Gegenflanke 37 in Axialrichtung 3 an der Stirnflanke 26 des Klemmringes 4 abgestützt bzw. liegt an dieser Stirnflanke 26 an.

In die vom Druckende 18 einer Klemmschraube 6 beaufschlagte Oberfläche des Schaftes 29 des Klemmschuhes 19,20 ist eine Andruckfläche 39 für das Druckende 18 der Klemmschraube 6 eingelassen. Die Andruckfläche 39 ist im Wesentlichen eben.

In den Fig. 4 und 8 ist anstelle einer Andruckfläche 39 für die Beaufschlagung seitens der Klemmschraube 6 eine sich in Druckrichtung hinsichtlich ihres Durchmessers ver- jüngende Vertiefung, beim Ausführungsbeispiel eine Kegelsenkung 40, vorgesehen.

Diese sorgt für eine flächenförmige Anlage des Schaftes 29 des Klemmschuhs 19 bzw. 20 an der Oberfläche der Drallnut 9 bzw. 10. Die Beaufschlagung durch die Klemmschraube 6 bewirkt nämlich nicht nur einen axialen Druck, sondern zusätzlich eine radiale Druckkomponente auf den Schaft 29 des Klemmschuhs 19 bzw. 20.