DE102008015761A1

DE102008015761A1 - Bohrkopf für eine Glasbohrmaschine

Info

Publication number: DE102008015761A1
Application number: DE102008015761A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Arras; Christian Gluding; Hans-Josef Prömper
Original assignee: Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH and Co KG; Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH
Current assignee: Saint Gobain Sekurit Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2009-10-01
Anticipated expiration: 2028-03-27
Also published as: DE102008015761B4

Abstract

Ein Bohrkopf für eine Glasbohrmaschine weist eine an der Pinole (1) verdrehsicher befestigte Hülse (2), eine innerhalb der Hülse (2) drehbar gelagerte Spindel (3) und ein mit der Spindel (3) verbundenes und an seinem Ende die Aufnahme (8) für den Hohlbohrer (9) aufweisendes Innenteil (4) auf. Das Innenteil (4) ist mit einer axialen Bohrung (13) versehen, in die radiale Bohrungen (12) münden. Zwischen dem Innenteil (4) und der Hülse (2) ist ein durch oberhalb und unterhalb der radialen Bohrungen (12) angeordnete Dichtungen (7) abgeschlossener Ringraum (5) gebildet, in den die Kühlwasser-Zuleitung (11) mündet. Der den Ringraum (5) umgebende Abschnitt der Hülse (2) ist mit einer Austrittsöffnung (10) versehen, an die eine Rücklaufleitung (15) angeschlossen ist. Ein in der Rücklaufleitung angeordnetes Absperrventil (16) ist während des Bohrvorganges geschlossen. Nach Beendigung des Bohrvorganges wird das Absperrventil (16) geöffnet. Dadurch wird der Kühlwasserstrom innerhalb des Hohlbohrers (9) unterbrochen und das den Ringraum (5) durchströmende Kühlwasser in den Kühlwasserkreislauf zurückgeführt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf für eine Glasbohrmaschine, mit einer an der Pinole verdrehsicher befestigten Hülse, einer innerhalb der Hülse drehbar gelagerten Spindel und einem mit der Spindel verbundenen Innenteil, dessen Ende mit einer Aufnahme für einen Hohlbohrer versehen ist, wobei das Innenteil und die Aufnahme für den Hohlbohrer mit einer axialen Bohrung versehen sind, in die im Innenteil angebrachte radiale Bohrungen münden, und zwischen dem Innenteil und der Hülse ein durch oberhalb und unterhalb der radialen Bohrungen angeordnete Dichtungen abgeschlossener Ringraum gebildet ist, in den eine Kühlwasser-Zuleitung mündet.
Ein Bohrkopf dieser Art ist aus der DE 19627479 A1 bekannt. Das in den Ringraum einströmende Kühlwasser fließt durch die im rotierenden Innenteil angebrachten radialen Bohrungen über die axialen Bohrungen im Innenteil und in der Spindel in den Hohlbohrer und auf die Glasscheibe. Gleichzeitig dient das den Ringraum ausfüllende Kühlwasser dazu, die den Ringraum abschließenden Dichtungen zu benetzen und zu kühlen. Damit die Dichtungen nicht trocken laufen und dadurch vorzeitig verschleißen, muss auch während der so genannten Taktnebenzeiten, in denen der eigentliche Bohrvorgang unterbrochen ist, das Kühlwasser in den Bohrkopf eingeleitet werden, das weiterhin aus dem Hohlbohrer austritt und zumindest teilweise für den Kühlwasserkreislauf verloren geht. Der Verbrauch der Menge des Kühlwassers, das mit einem geeigneten Kühlmittelzusatz versehen sein muss, geht jedoch mit einem wesentlichen Anteil in die Wirtschaftlichkeit des Bohrprozesses ein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Einsparung von Kühlwasser beim Bohrprozess die Wirtschaftlichkeit einer derartigen Glasbohrmaschine zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass in dem den Ringraum umgebenden Abschnitt der Hülse eine an eine Rücklaufleitung angeschlossene und durch ein Ventil verschließbare Austrittsöffnung für das Kühlwasser vorgesehen ist.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass, sobald das in der Rücklaufleitung angeordnete Ventil geöffnet wird, das in den Ringraum eingeleitete Kühlwasser nicht mehr den Weg durch die axialen Bohrungen und den Hohlbohrer nimmt, sondern mehr oder weniger vollständig durch die Rücklaufleitung abfließt. Während bisher ein Teil des aus dem Hohlbohrer ausströmenden Kühlwassers während der Taktnebenzeiten verloren ging, kann das Kühlwasser mit den erfindungsgemäßen Änderungen des Bohrkopfes während der Taktnebenzeiten fast vollständig in den Kühlwasserkreislauf zurück geführt werden, während gleichzeitig die Kühl- und Schmierwirkung des Kühlwassers für die Dichtungen, die in der Regel als Keramikdichtungen ausgeführt sind, vollständig erhalten bleibt.
Zweckmäßigerweise sind die Austrittsöffnung für das Kühlwasser und die an die Austrittsöffnung angeschlossene Leitung für den Ablauf des Kühlwassers so bemessen, dass sie für den Kühlwasserstrom einen wesentlich geringeren Strömungswiderstand bilden als die durch die Bohrungen im Innenteil und durch den Hohlbohrer gebildeten Strömungswege.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuereinheit der Glasbohrmaschine eine Schalteinheit zum automatischen Öffnen und Schließen des in der Rücklaufleitung angeordneten Ventils umfasst, die das Ventil nur während des eigentlichen Bohrvorganges schließt und unmittelbar nach dem Bohrvorgang wieder öffnet. Auf diese Weise wird der Verlust an Kühlwasser besonders niedrig gehalten.
Zur weiteren Verbesserung der Wirtschaftlichkeit dient es, wenn in Weiterbildung der Erfindung ein sich in der Arbeitsstellung des Bohrkopfes ein sich dicht an die Verlängerungshülse anlegender, aus einem ringförmigen Hohlkörper bestehender Niederhalter für die Glasscheibe vorgesehen ist, dessen Hohlraum mit einem Saugstutzen zum Absaugen des Kühlwassers versehen ist. Dadurch wird nicht nur eine großflächige Verschmutzung der Glasscheibe mit Kühlwasser und Glasstaub verhindert, sondern es wird auch derjenige Teil des Kühlwassers, der sonst über die Glasscheibe abfließt und nicht aufgefangen werden kann und damit dem Kühlwasserkreislauf entnommen würde, nunmehr im Kreislauf in das Kühlwassersystem zurück geführt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, bei dem die Bohrmaschine zum Bohren von Löchern in eine plane Glasscheibe eingesetzt ist.
An der Pinole 1 der Glasbohrmaschine ist die Hülse 2 verdrehsicher befestigt. Innerhalb der Hülse 2 dreht sich die Spindel 3, an deren unterem Ende das zylindrische Innenteil 4 angeordnet ist. Der Außendurchmesser des Innenteils 4 ist kleiner als der Innendurchmesser der Hülse 2, so dass zwischen der Hülse 2 und dem Innenteil 4 ein Ringraum 5 gebildet wird. Der Ringraum 5 ist oben und unten durch Gleitringe 6 begrenzt. Zur Abdichtung des Ringraums 5 gegen die Gleitringe 6 dienen keramische Dichtringe 7, die im Innenteil 4 eingelassen sind. Das Innenteil 4 ist am unteren Ende mit einer Aufnahme 8 für den Hohlbohrer 9 versehen. Am unteren Ende der Hülse 2 ist eine Verlängerungshülse 2' angeordnet, die, sobald sie beim Absenken des Bohrkopfes auf einen Widerstand trifft, innerhalb der Hülse 2 nach oben gleitet.
Das Kühlwasser wird durch die Leitung 11 in den Ringraum 5 geleitet, von wo aus es durch die radialen Bohrungen 12 in die vertikale Bohrung 13 des Innenteiles 4 und von dort in den Hohlbohrer 9 strömt.
In der Hülse 2 ist gegenüber der Eintrittsöffnung der Kühlwasserleitung 11 eine etwa gleich große Austrittsöffnung 10 für das Kühlwasser angebracht, an die die Rücklaufleitung 15 für das Kühlwasser angeschlossen ist. In der Rücklaufleitung 15 ist das Absperrventil 16 angeordnet, das über die Leitung 17 angesteuert wird.
Wenn das Absperrventil 16 geschlossen ist, strömt die Gesamtmenge des durch die Leitung 11 zugeführten Kühlwassers über den Ringraum 5 in den Hohlbohrer 9. Sobald jedoch das Ventil 16 geöffnet wird, strömt die Hauptmenge des Kühlwassers nicht mehr in den Hohlbohrer 9, sondern wird durch die Leitung 15 unmittelbar in den Kühlwasserkreislauf zurückgeführt. Wenn der Durchmesser der Austrittsöffnung 10 und der Durchmesser der Rücklaufleitung 15 entsprechend bemessen sind, wird erreicht, dass kein Kühlwasser mehr in den Hohlbohrer 9 strömt, sondern dass das zugeführte Kühlwasser insgesamt durch die Rücklaufleitung abgeführt wird.
Bevor der Bohrkopf auf die Glasscheibe 20 abgesenkt wird, wird auf die Glasscheibe zunächst ein Niederhalter 22 abgesenkt. Der Niederhalter 22 besteht aus einem im wesentlichen ringförmigen Hohlkörper mit einer Durchtrittsöffnung 23 für den Hohlbohrer 9. Auf seiner Unterseite ist er mit einer die Durchtrittsöffnung 23 umgebenden Dichtung 24 versehen. Über einen an das Gestänge 25 angreifenden Antrieb wird der Niederhalter 22 so auf die Glasscheibe 20 abgesenkt, dass die Durchtrittsöffnung 23 konzentrisch das zu bohrende Loch umgibt. Am Hohlraum des Niederhalters 22 ist ein Saugstutzen 26 angebracht, der zu einer mit einer Saugpumpe verbundenen Leitung führt. Das abgesaugte Kühlwasser wird in den Kühlwasserkreislauf zurückgeführt.
Wenn der Niederhalter 22 seine Position eingenommen hat, wird der Bohrkopf auf den Niederhalter abgesenkt. Dabei sorgt die zwischen der Verlängerungshülse 2' und der Oberseite des Niederhalters 22 liegende Dichtung 28 dafür, dass an dieser Stelle kein Spritzwasser austritt. Durch die Saugpumpe wird das während des Bohrvorgangs sich an der Bohrstelle ansammelnde Kühlwasser über den Saugstutzen 26 abgesaugt und in den Kühlwasserkreislauf zurückgeführt.
Der Antrieb für den Niederhalter 25, die Saugpumpe und das Ventil 16 sind an eine gemeinsame Steuereinrichtung angeschlossen, die die zeitliche Abfolge der verschiedenen Aktionen der Glasbohrmaschine steuert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19627479 A1 [0002]

Claims

Bohrkopf für eine Glasbohrmaschine, mit einer an der Pinole (1) verdrehsicher befestigten Hülse (2), einer innerhalb der Hülse (2) drehbar gelagerten Spindel (3) und einem mit der Spindel (3) verbundenen Innenteil (4), dessen Ende mit einer Aufnahme (8) für einen Hohlbohrer (9) versehen ist, wobei das Innenteil (4) und die Aufnahme (8) für den Hohlbohrer (9) mit einer axialen Bohrung (13) versehen sind, in die im Innenteil (4) angebrachte radiale Bohrungen (12) münden, und zwischen dem Innenteil (4) und der Hülse (2) ein durch oberhalb und unterhalb der radialen Bohrungen (12) angeordnete Dichtungen (7) abgeschlossener Ringraum (5) gebildet ist, in den eine Kühlwasser-Zuleitung (11) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass in dem den Ringraum (5) umgebenden Abschnitt der Hülse (2) eine an eine Rücklaufleitung (15) angeschlossene und durch ein Ventil (16) verschließbare Austrittsöffnung (10) für das Kühlwasser vorgesehen ist.
Bohrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (10) für das Kühlwasser und die an die Austrittsöffnung angeschlossene Leitung (15) für den Ablauf des Kühlwassers so bemessen sind, dass sie für den Kühlwasserstrom einen geringeren Strömungswiderstand bilden als die durch die Bohrungen (12, 13) im Innenteil und durch den Hohlbohrer (9) gebildeten Strömungswege.
Bohrkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit der Glasbohrmaschine eine Schalteinheit zum automatischen Schließen und Öffnen des in der Rücklaufleitung (15) angeordneten Ventils (16) am Beginn und am Ende des Bohrvorganges umfasst.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen in der Arbeitsstellung des Bohrkopfes sich dicht an das Ende der Hülse (2') anlegenden, aus einem ringförmigen Hohlkörper bestehenden Niederhalter (22) für die Glasscheibe (20), dessen Hohlraum mit einem Saugstutzen (26) zum Absaugen des Kühlwassers versehen ist.
Bohrkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugstutzen (26) an eine das abgesaugte Kühlwasser in den Kühlwasservorrat zurückführende Saugpumpe angeschlossen ist.
Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (16), der den Niederhalter (22) betätigende Antrieb und der Antrieb für die Bewegung des Bohrkopfes an eine gemeinsame Steuereinheit angeschlossen sind.