DE1086110B

DE1086110B - Drill head for drilling out holes, especially pipes

Info

Publication number: DE1086110B
Application number: DEH28371A
Authority: DE
Inventors: Kurt Faber
Original assignee: Gebrueder Heller GmbH
Current assignee: Gebrueder Heller GmbH
Priority date: 1956-10-19
Filing date: 1956-10-19
Publication date: 1960-07-28

Description

Bohrkopf zum Aufbohren von Löchern, insbesondere Rohren Die Erfindung betrifft eine Verbesserung für die bekannten Bohrköpfe zum Aufbohren von Löchern, insbesondereRohren.Hierfür finden im allgemeinen Bohrköpfe Verwendung, die neben der Werkzeugschneide zwei etwa um 90° zueinander versetzte Hartmetallführungsleisten aufweisen. Diese liegen beim Bohrvorgang an der bereits bearbeiteten Lochinnenwandfläche in axialer Richtung gesehen etwa in Schneidebene an.Drilling head for boring holes, in particular pipes. The invention relates to an improvement for the known drill heads for drilling holes, In particular, pipes. For this purpose, drill heads are generally used that the tool cutting edge has two hard metal guide strips offset from one another by approximately 90 ° exhibit. During the drilling process, these are located on the inner wall surface of the hole that has already been machined seen in the axial direction approximately in the cutting plane.

Beim Aufbohren von Löchern, insbesondere Rohren, ist es vielfach erwünscht, daß das Bohrwerkzeug genau der Lochachse nachläuft, und zwar auch dann, wenn diese nicht ganz gerade ist. Bei den bekannten Aufbohrköpfen mit den bisher verwendeten Führungsleisten kann dieses nicht erreicht werden, da das Bohrwerkzeug nicht feinfühlig genug in dem Loch geführt wird, so daß es genau in der Lochachse arbeitet. Die Lenkung des Bohrwerkzeuges bei Abweichung von der Lochachse erfolgt im Verhältnis zu der geforderten Genauigkeit zu spät, nämlich erst dann, wenn der Spannunterschied der einander gegenüberliegenden Seiten hierfür groß genug geworden ist.When drilling holes, especially pipes, it is often desirable that the drilling tool exactly follows the hole axis, even if this is not exactly straight. In the known boring heads with those previously used This cannot be achieved with guide rails because the drilling tool is not sensitive enough is guided in the hole so that it works exactly in the hole axis. The steering of the drilling tool when deviating from the hole axis takes place in relation to the required accuracy too late, namely only when the clamping difference of opposite sides has become large enough for this.

Es sind zwar weiter Bohrköpfe mit einer der Werkzeugschneide vorgelagerten, elastisch ausgebildeten Führung bekanntgeworden, jedoch können auch diese nicht allen an sie gestellten Anforderungen genügen, da bei ihnen die einzelnen Führungselemente, wie beispielsweise federbelastete Kugeln, jeweils unter der Spannung einer ihnen speziell zugeordneten Feder stehen, so daß sie erheblich schwingungs- und vibrationsempfindlich sind. Außerdem ist es schwierig, die Spannung aller Federn gleich groß zu machen. Auch besteht ein Nachteil dieser bekannten Bohrköpfe darin, daß die Führungselemente relativ zum Werkstück, nicht jedoch zum Werkzeug drehbar gelagert sind, so daß sie einem großen Verschleiß unterworfen sind. Bei diesen bekannten Bohrköpfen ist zudem das Werkzeug selbst einstellbar, d. h. verschiebbar, im Bohrkopf vorgesehen. Das hat zur Folge, daß die federbelasteten Kugeln nicht imstande sind, das Messer zu führen. Sie können lediglich den Bohrkopf zentrisch halten. Das Werkzeug selber wird also nicht eindeutig geführt.There are still drill heads with one of the tool cutting edges upstream, elastic guide has become known, but these can not either meet all of the requirements placed on them, as the individual guide elements, such as spring-loaded balls, each under the tension of one of them specially assigned spring, so that they are considerably sensitive to oscillation and vibration are. In addition, it is difficult to make the tension of all springs the same. There is also a disadvantage of these known drill heads that the guide elements are rotatably mounted relative to the workpiece, but not to the tool, so that they are subject to great wear and tear. In these known drill heads is also the tool itself adjustable, d. H. displaceable, provided in the drill head. That has the consequence that the spring-loaded balls are unable to close the knife to lead. You can only keep the drill head centric. The tool itself is therefore not clearly managed.

Es sind schließlich auch mit Keilführung versehene, entgegen Federwirkung nachgiebig gelagerte Führungsleisten bei Bohrköpfen bekannt, die relativ zum Bohrkopf drehbar gelagert sind, jedoch nicht vor diesem, sondern hinter der Werkzeugschneide. Die hierbei verwendete Doppelkeilführung ist in Vorschubrichtung zur Bohrachse geneigt. Der Nachteil dieser bekannten Bohrköpfe besteht darin, daß die Führungsleisten nicht selbsttätig sich dem verändernden Bohrlochdurchmesser anpassen können, so daß diese Führung nicht vor der Werkzeugschneide vorgesehen werden kann, sondern ihr nachlaufen muß. Sie besitzt infolgedessen auch nicht die geforderte feinfühlige Führung des Bohrkopfes in dem Bohrloch.Finally, they are also provided with wedge guides, counter to spring action Resiliently mounted guide strips known for drill heads that are relative to the drill head are rotatably mounted, but not in front of this, but behind the tool cutting edge. The double wedge guide used here is inclined in the feed direction to the drilling axis. The disadvantage of these known drill heads is that the guide strips do not can automatically adapt to the changing borehole diameter, so that this Guide can not be provided in front of the tool cutting edge, but follow it got to. As a result, she does not have the required sensitive management of the Drill head in the borehole.

Gegenüber diesen bekannten Bohrköpfen betrifft die Erfindung einen solchen mit einer der Werkzeugschneide vorgelagerten, elastisch ausgebildeten Führung, bei der erfindungsgemäß als Führung mehrere an sich bekannte; relativ zum Bohrkopf drehbare, mit Doppelkeilführung versehene, entgegen axialer Federwirkung nachgiebig gelagerte Leisten dienen, deren Doppelkeilführung entgegen der Vorschubrichtung zur Bohrachse geneigt ist, so daß die Leisten selbsttätig an den Bohrlochinnenwandungen entsprechend dem sich verändernden jeweiligen Bohrlochdurchmesser andrückbar sind.Compared to these known drill heads, the invention relates to one those with an elastic guide positioned in front of the tool cutting edge, in the case of the invention as a guide several known per se; relative to the drill head rotatable, provided with double wedge guide, flexible against the axial spring action Supported strips are used, their double wedge guide against the feed direction is inclined to the drilling axis, so that the strips automatically attach to the inner walls of the borehole can be pressed according to the changing respective borehole diameter.

Durch die Kombination der vorgenannten Merkmale des erfindungsgemäßen Bohrkopfes wird gegenüber den Bohrköpfen bekannter Art eine äußerst feinfühlige und genaue Führung des Bohrkopfes im Bohrloch erzielt. Das Bohrwerkzeug wird auch bei nicht gerader Lochachse genau oder doch nahezu genau stets in Achsenmitte des Loches geführt (gelenkt). Die nicht vermeidbarenAbweichungen von derLochachse können so klein gehalten werden, daß sie höchstens einige ,u betragen, so daß sie praktisch vernachlässigt werden können. Die Führung des Bohrkopfes, obgleich vor der Messerschneide vorgesehen, paßt sich selbsttätig den Bohrlochinnenwandungen jeweils an. Ihre Führungselemente sind dabei schwingungs- und vibrationsunempfindlich, wobei weiter alle verwendeten Führungselemente gleichmäßig an die Lochinnenwandungen gedrückt werden.By combining the aforementioned features of the invention The drill head is extremely sensitive compared to the known type of drill heads and accurate guidance of the drill head achieved in the borehole. The drilling tool will too if the hole axis is not straight exactly or almost exactly always in the center of the axis of the Loches guided (steered). The unavoidable deviations from the hole axis can are kept so small that they are at most a few, u, so that they are practical can be neglected. The guidance of the drill head, although in front of the knife edge provided, adapts itself automatically to the inner walls of the borehole. Your leadership elements are insensitive to oscillations and vibrations, and all of them are used Guide elements are pressed evenly against the inner walls of the hole.

Auch die spezielle Ausbildung des Bohrkopfes gemäß den Merkmalen der Unteransprüche ist neu und vorteilhaft.The special design of the drill head according to the features of Subclaims is new and advantageous.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend näher erläutert. Es zeigt Abb. 1 eine Ansicht des Bohrkopfes, Abb. 2 den Bohrkopf um 90° gedreht, teilweise im Schnitt, Abb. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Abb. 2.The invention is based on an embodiment shown in the drawing explained in more detail below. Fig. 1 shows a view of the drill head, Fig. 2 the drill head rotated by 90 °, partly in section, Fig. 3 a Section along the line III-III in Fig. 2.

Der an sich bekannte Bohrkopf 10, der mit seinem hinteren Teil auf eine Bohrstange 11 aufgesetzt ist, weist in üblicher Weise den Bohrstahl 12 mit Werkzeugschneide 13 sowie etwa- in Schneidebene, d. h. ganz kurz dahinter, zwei um etwa 90° versetzte Hartmetallführungsleisten 14 auf.The known drill head 10, which with its rear part a drill rod 11 is attached, has the drill steel 12 in the usual way Tool cutting edge 13 and approximately in the cutting plane, d. H. very shortly after, two Carbide guide strips 14 offset by about 90 °.

Der Bohrkopf 10 besitzt vorn einen Zapfen 15, der die erfindungsgemäße, der Werkzeugschneide 13 vorgelagerte Führung trägt. Diese besteht aus mehreren, vorzugsweise drei um 120° gegeneinander versetzten Leisten 16, die unter Federspannung 17 - vorzugsweise finden Tellerfedern Verwendung - stehen und infolge einer Doppelkeilführung 18 an dem sie tragenden Leistenfutter 19 in axialer (Pfeil A) und dadurch in radialer (Pfeil R) Richtung verschiebbar und somit selbsttätig an die Bohrlochinnenwandungen andrückbar sind. Die Federn 17 sind in einem geteilten Federkorb 20,21 gehalten, der ebenfalls von dem Leistenfutter 19 getragen wird.The drill head 10 has at the front a pin 15, which the invention, the tool cutting edge 13 carries upstream guide. This consists of several preferably three strips 16 offset from one another by 120 °, which are under spring tension 17 - disc springs are preferably used - stand and as a result of a double wedge guide 18 on the strip lining 19 carrying it in the axial direction (arrow A) and thus in the radial direction (Arrow R) Can be moved in the direction and thus automatically on the inner walls of the borehole are pressable. The springs 17 are held in a divided spring cage 20,21, which is also carried by the strip lining 19.

Das Leistenfutter 19 ist drehbar auf dem Zapfen 15 gelagert. Hierfür können, wie in der Zeichnung dargestellt, Nadellager 22, 23 dienen, wobei letzteres gleichzeitig als Drucklager 24 ausgebildet sein kann.The strip chuck 19 is rotatably mounted on the pin 15. Therefor can, as shown in the drawing, serve needle bearings 22, 23, the latter can be designed as a thrust bearing 24 at the same time.

Die Federspannung 17 zum elastischen Andrücken der Leisten 16 an die Lochinnenwandung ist größer als die von der Werkzeugschneide 13 ausgehenden Momente. Hierdurch wird sichergestellt, daß nicht die Werkzeugschneide 13 die aus den drei Leisten 16 bestehende Führung beeinflußt, sondern umgekehrt die Führung tatsächlich die gewünschte Lenkung des Bohrkopfes genau in der Bohrachsmitte sicherstellt.The spring tension 17 for elastically pressing the strips 16 to the The inner wall of the hole is greater than the moments emanating from the tool cutting edge 13. This ensures that not the tool cutting edge 13 from the three Last 16 influences existing leadership, but vice versa actually leads to leadership ensures that the drilling head is steered exactly in the center of the drilling axis.

Die elastische Ausbildung der Führung ermöglicht eine Anpassung derselben an den jeweiligen Lochinnendurchmesser. Die Drehbarkeit der Führung ermöglicht eine besonders genaue Lenkung des Bohrkopfes in der Lochachsenmitte, da die Führung selber sich nicht gegenüber dem Loch dreht, wie dieses bei den Führungsleisten 14 des Bohrkopfes 10 der Fall ist. Die Leisten 16 sind in hinterschnittenen Nuten 25 des Leistenfutters 19 verschiebbar gelagert, so daß sie beim Verschieben in beiden axialen Richtungen zwangläufig jeweils radial verschoben werden. Dieses ist für den Vorgang des Herausziehens des Bohrkopfes aus dem Bohrloch wichtig. Für diesen Vorgang ist ein gesonderter Rückholer 26 vorgesehen, der aus einer Scheibe mit gegen die Leisten 16 anliegenden Ansätzen 27 besteht. Der Rückholer ist drehbar und verschiebbar auf dem Zapfen 15 gelagert. Beim Herausziehvorgang zieht der Bohrkopf 10 über Zapfen 15 mit Anschlag 28 den Rückholer 26 mit seinen Ansätzen 27 gegen die Leisten 16. Hierdurch werden diese zusammen mit übrigen Teilen der Führung herausgezogen.The elastic design of the guide enables the same to be adapted to the respective hole inside diameter. The rotatability of the guide enables a Particularly precise steering of the drill head in the center of the hole axis, as the guide itself does not rotate with respect to the hole, as is the case with the guide strips 14 of the drill head 10 is the case. The strips 16 are in undercut grooves 25 of the strip lining 19 slidably mounted so that when moving in both axial directions inevitably each be shifted radially. This is for the extraction process of the drill head out of the borehole is important. There is a separate one for this process Retractor 26 is provided, which consists of a disc with the strips 16 resting against it Approaches 27 exists. The retractor is rotatable and slidable on the pin 15 stored. During the extraction process, the drill head 10 pulls over pin 15 with a stop 28 the retractor 26 with its lugs 27 against the strips 16. As a result this pulled out together with other parts of the guide.

Claims

PATENT CLAIM: 1. Drilling head for drilling holes, in particular Pipes, with an elastic guide upstream of the tool cutting edge, characterized in that as a guide several known per se, relative to the drill head rotatable, counter-axial spring action (17) provided with a double wedge guide (18) Resiliently mounted strips (16) are used, the double wedge guide (18) against them the feed direction is inclined to the drilling axis, so that the strips (16) automatically on the inner walls of the borehole according to the changing respective borehole diameter are pressable. z. Drilling head according to claim 1, characterized in that for the strips (16) for the process, which are slidably mounted in undercut grooves (25) a retractor (26) is provided for pulling the drill head (10) out of the borehole is. Publications considered: German Patent Specifications No. 852192, 618 533; U.S. Patent No. 1954034.