DE102022121237A1 - Drilling device with a suction unit - Google Patents
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Abstract
Bohrvorrichtung (1) mit einer Absaugeinheit (2), welche Bohrvorrichtung (1) ein Bohrwerkzeug (3) umfasst, das in einer Buchse (21) der Absaugeinheit (2) radial und axial geführt ist, wobei die Absaugeinheit (2) einen mit einer Antriebseinheit (4) verbindbaren Adapterabschnitt (23) und einen Flanschabschnitt (22) umfasst, wobei die Buchse (21) drehbar in dem Flanschabschnitt (22) gelagert ist, wobei die Buchse (21) an einer Stirnseite zumindest eine Absaugöffnung (211) umfasst, durch die über einen Absaugkanal (212) ein Luftstrom zu einem am Adapterabschnitt (23) angeordneten Absauganschluss (231) leitbar ist.Drilling device (1) with a suction unit (2), which drilling device (1) comprises a drilling tool (3) which is guided radially and axially in a bushing (21) of the suction unit (2), the suction unit (2) having a drive unit (4) connectable adapter section (23) and a flange section (22), the socket (21) being rotatably mounted in the flange section (22), the socket (21) comprising at least one suction opening (211) on one end face, through which an air flow can be directed via a suction channel (212) to a suction connection (231) arranged on the adapter section (23).
Description
Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung mit einer Absaugeinheit gemäß dem unabhängigen Anspruch.The invention relates to a drilling device with a suction unit according to the independent claim.
Die Erfindung liegt im technischen Gebiet von Werkzeugen für spanende Fertigungsverfahren, insbesondere Bohrvorrichtungen zum Fertigen von Bohrungen in Kunststoff, wie kohlenfaserverstärktem Kunststoff und dem Abführen von bei der Bearbeitung entstandenen Spänen.The invention lies in the technical field of tools for metal-cutting manufacturing processes, in particular drilling devices for producing holes in plastic, such as carbon fiber-reinforced plastic, and for removing chips created during machining.
Das Fertigen von Bohrungen in Kunststoff, insbesondere in kohlefaserverstärktem Kunststoff, stellt eine wichtige Aufgabe bei neuen Entwicklungen dar, insbesondere im Straßen- oder Luftverkehr bzw. im Maschinen- und Anlagenbau, wo ressourcenschonende Anforderungen an Design und Konstruktion gestellt werden.The production of holes in plastic, especially in carbon fiber-reinforced plastic, is an important task in new developments, especially in road or air traffic or in mechanical and plant engineering, where resource-saving requirements are placed on design and construction.
Zum Beispiel ist in der
Dabei liegen die zu fertigenden Bohrdurchmesser häufig in einem Bereich von 10 - 60 mm. Beim Bohren von derart großen Löchern in kohlefaserverstärktem Kunststoff ergeben sich instabile Bohrbedingungen und das besondere Augenmerk liegt vor allem darauf, Delaminationen und Faserüberstände am Bohrungsaustritt zu vermeiden. Dabei ergibt sich das Problem, das abgehobenes Material in Form von Spänen oder Fasern, das bei der Herstellung des Bohrlochs entsteht, die Qualität der Bearbeitung erheblich verschlechtern kann.The drilling diameters to be produced are often in the range of 10 - 60 mm. When drilling such large holes in carbon fiber reinforced plastic, unstable drilling conditions arise and particular attention is paid to avoiding delamination and fiber protrusions at the hole exit. The problem that arises is that material removed in the form of chips or fibers, which is created during the production of the borehole, can significantly worsen the quality of the processing.
Die Erfindung hat die Aufgabe eine Bohrvorrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile im Stand der Technik überwindet und ein Erzeugen von größeren Bohrungen in guter Qualität unter Reduzierung des Vorhandenseins von Fasern und Spänen ermöglicht.The invention has the object of providing a drilling device which overcomes the disadvantages of the prior art and enables larger holes to be produced in good quality while reducing the presence of fibers and chips.
Die Aufgabe wird durch eine Bohrvorrichtung mit einer Absaugeinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst.The task is solved by a drilling device with a suction unit with the features of the independent claim.
Die Erfindung umfasst eine Bohrvorrichtung mit einer Absaugeinheit, welche Bohrvorrichtung ein Bohrwerkzeug umfasst, das in einer Buchse der Absaugeinheit radial und axial geführt ist. Die Absaugeinheit umfasst einen mit einer Antriebseinheit verbindbaren Adapterabschnitt und einen Flanschabschnitt. Die Buchse ist drehbar in dem Flanschabschnitt gelagert. Die Buchse umfasst an einer Stirnseite zumindest eine Absaugöffnung, durch die über einen Absaugkanal ein Luftstrom zu einem am Adapterabschnitt angeordneten Absauganschluss leitbar ist. Aufgrund der Absaugeinheit mit der stirnseitig angeordneten Absaugöffnung durch die ein Luftstrom zum Adapterabschnitt geführt wird, kann das abgehobene Material bei der Herstellung von großen Bohrlöchern zuverlässig von der Bearbeitungsstelle weg geführt werden.The invention comprises a drilling device with a suction unit, which drilling device comprises a drilling tool which is guided radially and axially in a bushing of the suction unit. The suction unit includes an adapter section that can be connected to a drive unit and a flange section. The bushing is rotatably mounted in the flange section. The socket comprises at least one suction opening on one end face, through which an air flow can be directed via a suction channel to a suction connection arranged on the adapter section. Due to the suction unit with the suction opening arranged on the front side through which an air stream is guided to the adapter section, the removed material can be reliably guided away from the processing point when producing large drill holes.
Gemäß einem bevorzugten technischen Aspekt umfasst die Buchse an einer Stirnseite drei Absaugöffnungen. Die Öffnungen können länglich auf dem gleichen radialen Abstand (zu einer Mittelachse) angeordnet sein.According to a preferred technical aspect, the socket comprises three suction openings on one end face. The openings can be arranged elongated at the same radial distance (from a central axis).
Besonders vorteilhaft ist die Buchse doppelwandig ausgeführt und die drei Absaugöffnungen führen über einen im inneren der Wand geführten Absaugkanal einen Luftstrom zum gegenüberliegenden Endabschnitt der Buchse. Dabei kann die Wand derart ausgeführt sein, dass der Luftstrom seitlich austritt.The socket is particularly advantageously designed to be double-walled and the three suction openings lead an air flow to the opposite end section of the socket via a suction channel guided inside the wall. The wall can be designed in such a way that the air flow exits to the side.
Vorteilhafterweise umfasst die Buchse Führungsleisten. Dafür können drei parallele und gleichmäßig entlang des Innenumfangs der Buchse verteilte Leisten angeordnet werden, die in die Seitenwand des Bohrwerkzeugs eingreifen.The socket advantageously includes guide strips. For this purpose, three parallel strips can be arranged, evenly distributed along the inner circumference of the bushing, which engage in the side wall of the drilling tool.
Bevorzugt umfasst die Buchse stirnseitig Luftleitelemente. Die Luftleitelemente können schaufelförmig in gleichen Abständen entlang des Umfangs verteilt ausgebildet sein, um bei einer Bewegung der Buchse zusammen mit dem Bohrwerkzeug eine in axialer Richtung des Bohrwerkzeugs gerichtete Luftströmung zu erzeugen.The socket preferably includes air guiding elements on the front side. The air guide elements can be designed in a blade-like manner distributed at equal intervals along the circumference in order to generate an air flow directed in the axial direction of the drilling tool when the bushing moves together with the drilling tool.
Besonders bevorzugt umfasst der Flanschabschnitt einen Luftzufuhranschluss.The flange section particularly preferably comprises an air supply connection.
Vorteilhafterweise ist der Luftzufuhranschluss mit einem Luftzufuhrkanal verbunden. Der Luftzufuhrkanal hat einen ersten Auslass im Bereich der Absaugöffnung an der Stirnseite der im Flanschabschnitt angeordneten Buchse.The air supply connection is advantageously connected to an air supply channel. The air supply channel has a first outlet in the area of the suction opening on the end face of the socket arranged in the flange section.
Besonders vorteilhaft ist der Luftzufuhranschluss mit einem Luftzufuhrkanal verbunden. Der Luftzufuhrkanal umfasst einen zweiten Auslass am Endabschnitt, der der Stirnseite mit der Absaugöffnung der im Flanschabschnitt angeordneten Buchse gegenüberliegt.The air supply connection is particularly advantageously connected to an air supply channel. The air supply channel includes a second outlet at the end section, which is opposite the end face with the suction opening of the socket arranged in the flange section.
Der Luftzufuhranschluss kann eine radial angeordnete Düse sein, die derart ausgebildet ist, um eine einstellbare (variable) Luftmenge zwischen den Flanschabschnitt und die Buchse zu führen.The air supply port may be a radially arranged nozzle designed to direct an adjustable (variable) amount of air between the flange portion and the bushing.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele zusätzlich erläutert.The invention is further explained below using the examples shown in the drawings.
Es zeigen:
-
1 eine teilweise geöffnete perspektivische Darstellung einer Bohrvorrichtung mit einer Absaugeinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 eine seitliche Schnittansicht der Bohrvorrichtung aus1 ; -
3 eine Detaildarstellung einer Buchse für die Bohrvorrichtung aus1 ; -
4 eine seitliche Schnittansicht der Buchse aus1 ; -
5 eine Detaildarstellung eines Flanschabschnitts für die Bohrvorrichtung aus1 ; -
6 eine seitliche Schnittansicht des Flanschabschnitts aus1 ; und -
7 eine Detaildarstellung eines mit dem Adapterabschnitt verbundenen Flanschabschnitts für die Bohrvorrichtung aus1 .
-
1 a partially opened perspective view of a drilling device with a suction unit according to an embodiment of the invention; -
2 a side sectional view of thedrilling device 1 ; -
3 a detailed view of a bushing for thedrilling device 1 ; -
4 a side sectional view of thesocket 1 ; -
5 a detailed representation of a flange section for thedrilling device 1 ; -
6 a side sectional view of theflange section 1 ; and -
7 a detailed representation of a flange section for the drilling device connected to theadapter section 1 .
In
Die Bohrvorrichtung 1 hat ein Bohrwerkzeug 3, das in einer Buchse 21 der Absaugeinheit 2 radial und axial geführt ist. Die Buchse 21 führt das Bohrwerkzeug 3 radial sowie axial mittels Führungsleisten (siehe
Die Absaugeinheit 2 hat einen mit einer Antriebseinheit 4 verbindbaren Adapterabschnitt 23 und einen Flanschabschnitt 22. Der Adapterabschnitt 23 verfügt über einen Absauganschluss 231 und Öffnungen 232 zum Ansaugen von Umgebungsluft. Die Öffnungen 232 können bei Bedarf verschlossen, oder z.B. mit Ventilen versehen werden, um die Stärke der externen Luftzufuhr einzustellen.The
Die Buchse 21 hat an der linken Stirnseite drei längliche Absaugöffnungen 211, durch die über einen Absaugkanal (
In
Die Bohrvorrichtung 1 hat ein Bohrwerkzeug 3, das in der Buchse 21 der Absaugeinheit 2 radial und axial geführt ist. Die Buchse 21 und rotiert gemeinsam mit dem Bohrwerkzeug 3. Dazu ist die Buchse 21 im Flanschabschnitt 22 in zwei Kugellagern 5 gehalten.The
Der Flanschabschnitt 22 hat an der Oberseite einen Luftzufuhranschluss 221, der noch im Zusammenhang mit
Wie in
Die Buchse 21 ist doppelwandig um über den Hohlraum in der Wand Fasermaterial bzw. Staub abzusaugen. Im vorderen, äußeren Bereich der Buchse 21 sind Luftleitelemente 216 angebracht, um die sich ringförmig verteilende Zuluft vom Flanschabschnitt nach vorne zu leiten. Die nach vorne geleitete Luft dient als „Luftvorhang“ oder „Sperrluft“ um die Umgebung frei von Bohrstaub zu halten und die Lager zwischen Flanschabschnitt 22 und Buchse 21 zu schützen.The
Zusätzlich kann das eingesetzte Bohrwerkzeug 3 über eine Werkzeugkühlung verfügen. Das zur Kühlung genutzte Medium kann ebenfalls über die Buchse 21 abgeführt werden. Dies trägt zu einem zusätzlichen Schutz vor Bohrstaub bei.In addition, the
In
Im inneren umfasst die Buchse 21 drei Führungsleisten 215, um das Bohrwerkzeug zu führen bzw. axial zu halten.Inside, the
In
In
Der Luftzufuhranschluss 221 ist mit einem Luftzufuhrkanal 222 verbunden. Der Flanschabschnitt 22 hat Austritte am vorderen und hinteren Ende. Zusätzlich kann die Verteilung des Luftstroms von vorne zu hinten über eine weitere Drossel gesteuert werden.The
Der Luftzufuhrkanal 222 umfasst einen ersten Auslass 223 im Bereich der Absaugöffnung 211 an der Stirnseite der im Flanschabschnitt angeordneten Buchse (
Der Luftzufuhrkanal 222 umfasst einen zweiten Auslass 224 am Endabschnitt, der der Stirnseite mit der Absaugöffnung 211 der im Flanschabschnitt angeordneten Buchse (
In
Der Luftzufuhranschluss 221 ist mit einem Luftzufuhrkanal 222 mit einem ersten Auslass 223. Die dort austretende Luft wird durch die Absaugöffnung 211 abgeführt. The
Damit wird der abgesaugte Bohrstaub in den Adapterabschnitt 23 geleitet und über den dortigen Absauganschluss 231 abgesaugt.The extracted drilling dust is thus directed into the
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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