DE1402954A1 - Bohrer - Google Patents

Description

Doppelstück PATENTANWÄLTE . / STUTTGARTS

\ DR.-ING.WOLFF.* BARTELS " _w .

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Firma Gebrüder Heller, Bremen-Mahndorf

Bohrer

Die Erfindung bezieht sieh auf einen Bohrer* insbesondere auf einen mit einer Bohrstange verbindbaren Bohrkopf zum Kern? Voll-, Auf- und Peinbohren.

Bin Kernbohrkopf wird in der Regel mit einer hohlen Bohrstange verbunden,. Im Bohrkopf ist ein sieh radial erstreckendes Sohneidwerkzeug gelagert. Längs dem TSnfang des Kopfes sind in Abständen voneinander Führungsleisten angeordnet. Der Kernbohrkopf wird mit seine» Ende mit einem Werkstück in Verbindung gebracht. Dann

wird eine Rotationsbewegung relativ zum Werkstück verursacht. Da die radiale Ausdehnung des Schneidwerkzeuges kleiner 1st als der Radius der zu bohrenden Bohrung,wird 909822/0124

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aus den Iferkstüok ein Kern herausgeschnitten. Nach neu·-' ren Verfahren wird hierbei eine Kühlflüssigkeit um die _A AuBenfltfohe des Kernbohrkopf es herum zu den Schneidwerk^ . zeug geführt und dann durch den Innenraun des Kernbohrkopfes abgeführt, wobei die Späne herausgespült werden.

In einen Kernbohrkopf dieser Art wird das Sohneidwerkzeug in der Regel am Bohrkopf mittels eines an Sohneidwerkzeug vorgesehenen Bolzens befestigt, der in eine sich axial erstreckende Bohrung des Bohrkopfes eingreift. Eine Fsststellsohraube greift am Sohneidwerkzeug an und hüIt dieses daduroh in seiner stellung fest.

Versuche, die bein Kernbohren gemacht worden sind, zeigen, dee, obwohl befriedigende Bohrungen hergestellt werden können, geringe Abweichungen des Bohrungsdurchnessers nicht vermieden werden können, die duroh geringfügige radiale Bewegungen des Schneidwerkzeuges verursacht werden. Diese Abweichungen werden offensichtlich in erster Linie durch Qngenauigkeiten verursacht, die bein Herstellen der Bohrung in Kern bohrkopf für den Bolzen des Sohneidwerkzeuges entstehen und in zweiter Linie ist hierfür eine iformation der Hittellinie dieses Bolzens zur Mittellinie des Schneidwerkzeuges verantwortlich.

Zusätzlich zu den oben genannten Schwierigkeiten, die bei

den bekannten Kern bohr verfahr en auftreten, hat es sich

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BAD or.;G:NAL

twrauagtattllt, dal ta tuwQgUoh Ut, die Schneidwerkzeuge wieder it» verwenden, di duroh dtt Kaohaohleifen «ti Schneidwtrkatugei dtr Plugkreiidurohaeieer dtr tuBeren Schneidkante '■ kleintr wird, wenn dti Schneidwerkzeug in den Kerifcohrkopf

tlngtietat wird. . ■ . .

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Dtr Erfindung liegt dit Aufgibt su Ortinde, einen Bohrer tu ■ehiffth« bei den du Schneidwerkzeug naohgetohllffen und ^: dann sur Britugung einer Bohrung alt den gleichen Duroheetatr im glelohen Bohrer wltder verwendet werden kenn. Zur LOaung dleter Aufgabe geht die Erfindung ton dt* oben erwlhntan bekannten Bohrkopf aup, dtr eine »ur Bohreraohae In we-■tntliohen paralltle PUhrung für tin In tint* Schiit» de· Bohrera angeordnetea. Mit ditita verbindbare· Sohneidwerk-Mug auf we ie t. Diese Aufgibt lit graMB der Erfindung dadurch gelOat, deS dia Ungsaohae dtr PUhrung gegenüber der Bohreraohae geneigt 1st und deβ daa Sohneidwerkteug in ver· eohledenen Stellungen länge dieser Führung alt dt* Bohrer verbindbar lit. Daduroh wird erreioht, dtS auoh bei· Haoh· sohleifen dt· SehneIdwerkaeuges alt dt* gleloheη Schneid- ■ werkzeug In gleichen Bohrer tint Bohrung alt dta gleichen Durchmesser hergestellt werden kann, wenn entsprechend dar Redie!verschiebung dtr «ußeren Sohneidkante da· Schneidwerkzeug ua einen entsprechenden Betrag axial verschoben und in dltitr Stillung alt dta Bohrkopf verbunden wird.

U* auoh noch die dureh eint Verformung der bekannten duroh

dtn alt dem Sohneidwerkzeug verbundenen Bolzen gebildeten

Γ ΪΪ70Τ

P" P. C

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Führung verursachten Ungonaulgkeiten des Bohr er<ί ur chew·- sere tu veraeldcn, 1st nach eine« weiteren Nerkaal der Erfindung vorgesehen, daß die Führung durch eine in eine . Nut eingreifende Feder gebildet 1st. Diese But federverbindung kann sich als an das Ende des Bohrkopf·· erstrckken, so da0 das Schneidwerkzeug praktisch In seiner gansen tinge auch für eine radiale Bewegung M Bohrkopf durch die Kutfederverbindung abgestützt ist. Dadurch wird «ine eindeutig definierte Lage des Schneidwerkzeuges auch bei grOfieren Belastungen erreicht. .

Vm die axiale Verstellung des Schneidwerkzeuges nach des Nachschleifen Möglichet einfach und genau vorneiMten zu können, kann ein das Ende des Sehneldwerkseuges berührendes axial einstellbares Mittel, z.B. ein auswechselbares

* · ■ . ■ ■

äflsoheiistüok, vorgesehen sein, durch das das Sohneidwerk· seng In der gewünschten tage abgestützt wird.

Die oben für einen Kernbohrkopf geschilderten Probleme treten auch bei Vollbohrköpfen, insbesondere bei Vollbohrkopf ·η xu« Bohren sehr tiefer Bohrungen, auf. Durch die Erfindung werden daher auch die entsprechenden Nachteile bei Vollbohrköpfen zu« Bohren tiefer Bohrungen,xu« Senken und zu« Kallberbohren beseitigt·

Zn der folgenden Besehreibung 1st die Erfindung an

von In der Zeichnung dargestellten AuefUhrungebeispielen

1« einseinen erläutert. ,

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Re seigern Fig. l «in« Seitenaneioht eine» Kern bohr· kopf·· genie der Erfindung,

Fig. 2 eine Stimaneioht auf da« Ende d··, Kern bohrkopf··,

Fig. 3 einen Sohnltt naoh der Linie 3-3 in Fig. 2, .

Fig. h eine der Fig. 2 entsprechende Stirnaneicht de· Bohrkopfende», bei dea da· Schneidwerkzeug herausgenommen iet,

Fig. 5 einen Teil eine· Sohnittes nach der · Linie 5 - 5 in Fig. 4,

Fig. 6 einen Teil der Darstellung in Flg. 3· die da· Schneidwerkzeug in verschiedenen Stellungen aeigt,

Fig. 7 eine Seitenaneioht des Schneidwerkzeuges,

Flg. 8 eine Drauf·ioht des Schneidwerkieiige«.

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Fig. 9 ein· Seltenansioht eines Vollbohrkopfes gemäß der Erfindung,

Fig.10 einen der Fig. 6 entsprechenden

Schnitt durch den Vollbohrkopf nach Fig. 9*

Fig. 11 einen der Fig. 6 entsprechenden Schnitt durch ein abgewandeltes AusfOhrungsbeispiel eines dem Bohrkopf nach Fig. 3 ähnlichen Bohrkopfes.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Bohrkopf 20 ist in der Hauptsache zylindrisch und ist dazu vorgesehen, mit dem Ende einer in der Zeichnung nicht dargestellten hohlen Bohrstange verbunden zu werden. Der Bohrkopf 20 ist hohl. Ein einen Sohneidstahl 22 mit Hartmetallsohneide tragender Körper 21 ist am Umfang des Kopfes 20 an seinem Ende befestigt. Der Körper. 21 ist durch Bearbeitung oder im Gießverfahren hergestellt. Der Schneidstahl 22 besteht aus einem geeigneten Hartmetall« einer Oxykeramikplatte oder einem Sohnellstahl und ist am Körper 21 befestigt, z.B. angelö-tet oder angeklemmt. Führungsleisten 25 und 24 aus geeignetem hartem Material» s.B aus Hartmetall, sind in länge dem Umfang gemessenen Abständen voneinander am Ende des Kopfes 20 angeordnet. Die Leiste 22 befindet sich vorzugsweise diametral gegenüber dem rom Körper 21 und dem Sohneidstahl 22 gebildeten Schneidwerkzeug und die Leiste 24 ist zwischen der Leiste 2? und dem Sohneidwerkzeug 21, 22 angeordnet.

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. ·' . ' sad c~iomßd.

Der Kerobohrkopf 1st dazu vorgesehen« In eine Stellung an

Leben ein Werkstück gebracht zu werden. Durch Dreh'** /d·· Kopfes relativ xue Werkstück schneidet der Schneidet«hl 22 eine ringförmig· Bohrung in das Werkstück, wobei ein Kern.C Übrig gleibt (Pig. 3). Wenn die Bohrung vollständig durch das Werkstück hinduBhgefUhrt ist, wird der Kern dadurch von dem Übrigen Werkstück gelöst und kann entfernt werden« In eine« bevorzugten Verfahren strömt Kühlflüssigkeit tan das Äußere des Kopfes 20 zwischen dem Kopf und den Werkstück und wird aus dem Innern des Kopfes, wie das durch die Pfeile in Fig. ?

gezeigt ist, entfernt, wobei nicht nur der Sohneidstahl 22

wird
gekühlt sondern zus&tzlloh auch die Späne entfernt werden.

Wie in Flg. 1 alt gestrichelten Linien gezeigt ist, ist die LMngsuffnung Im Kopf 20 neben dem Werkzeug Im wesentlichen zylindrisch und divergiert dann,um einen freien und ungestörten , Flue der Kühlflüssigkeit und der Spine vom Sohneidwerkzeug weg zu gewlhrleisten. _>

Wie aus den Flg. 2 bis 5 ersichtlich ist, weist der Körper 21 im wesentlichen einander parallele ebene Oberflächen 25· 26 (Flg. 7) auf und ist dazu vorgesehen. In einem sieh axial erstreckenden rechtwinkligen Schlitz 27 in Ende des Kopfes 20 angeordnet zu werden. Eine radiale Fläche 28 des Schlitzes 27 ist mit einer Führung In Form einer rechtwinkligen MUt 29 versehen« die gegenüber der Längeachse des Bohrkopfes 20 so geneigt 1st* daß ihs-e Achse die Achse des Körpers 21 kreuzt.

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; ■ ΗΟ295« ·

Der Körper 21 let »it einer entsprechenden le tueraohnitt rechtwinkligen Feder 30 versehen, di· in die Nut 29 eingreift und dadurch den Körper 21 in Bohrkopf 20 führt. Der Körper 21 ist Mit eine« Langloch 31 versehen, das sieh parallel sur Aohae der Feder 33 erstreokt. Ein· Kopfsohraübe 32 greift duroh da· Lengloch 31 in eine Mutter 33« die in einer Nut 3* 1« Körper 21 angeordnet ist«und hält den Körper 21 in einer bestirnten Stellung 1« Bohrkopf (Flg. 2, 3 und 6). Bin abgeschrägter Teil «.0 auf der öeitenflttohe 25 schafft einen freien Durchtritt für die

Spine. Vu eine Rückwärtsbewegung des Körpers 21 relativ

scheibenförmiges si» Bohrkopf 20 su veraelden, ist ein/Zwischenstück 39 xwiaohen einer Orundfliehe 37 des Sohlitses 27 und dea

hinteren Ende 38 des Körpers 21 vorgesehen, das seine Rückwärtsbewegung begrenzt. Bine Wumsohraube 36 alt zur Achse der Nut 29 parallelen und gleichgerichteten Aohae greift In eine Oewlndebohrung der OrundflBohe 37 des Sohlltses 27 ein. Des äußere Ende der. Schraube 36 greift duroh eine Öffnung i* Zwischenstück 39* berührt den Körper 21 und h«It hierbei das Zwischenstück in Stellung.

Körper 21 Wenn der Bohrkopf benutzt wird, wird der / durch den Ein-

in die Nut 29
griff der Feder 30/in einer genau definierten Stellung gehalten« so das Jede Oszillation oder Bewegung dea Körpera 21. relativ sun Kopf verhindert wird. Dadurch wird eine saubere Bohrung im Werkstück erreicht.

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6AD C.TIWA

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/Die äußere Schneidkante X des Sohneldstahle» kann mit «in·« ', beliebig großen hinteren Freiwinkel verseilen sein. Dieser hin-. tere Frei winkel der Sohneidkante X kann z.B. Null «ein, wie das aus Pig. 6 erslohtlioh 1st.

Wenn das Material des Werkstücke» über den ganzen Querschnitt der zu bohrenden Bohrung zerspant werden soll, z.B. bei einer Öackbobrung, dann wird ein Bohrkopf 41 verwendet« wie er in den Figuren 9 und 10 dargestellt ist. Der Sohneidkörper 21 ist wie bei de» Aueführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 8 ebenso mittels einer Federnutverbindung mit dem Bohrkopf verbunden.

sieh Über die Bohrkopf achse CL erstreckenden Die radiale Ausdehnung des/Sohneidkörpers 21 ist größer als der

Radius der Bohrung» die gebohrt werden soll« so daß kein Kern gebildet wird. In FIg* 10 hat die Sohneidkante 42 einen hinteren Freiwinkel <£. . Eine ähnliche Anordnung kann bei Auf- und F^eibohrköpfen verwendet werden. ·

Zusätzlich zu den vorstehend geschilderten Vorteilen der starren Befestigung des Sohneidwerkzeugkörpers am Hohlbohrkopf» die darin bestehen, daß der Bohrungsdurchmesser und die BohrungskonzentrlsltSt verbessert werden,erlaubt die vorstehend beschriebene Konstruktion, den Schneidwerkzeugkörper leicht zum Q Nachschleifen des Schneidstahles 22 abzunehmen. Ist zum Beispiel

°° das Sohneidwerkzeug ursprünglich mit einem hinteren Freiwinkel £

^ geschliffen, der so groß 1st, wie der Winkel, den die Längsachse

._> der Nut 29 mit der Achse des Bohrkopfes 41 einschließt, wie das '

^ in Flg. 10 dargestellt ist, kann das Schneidwerkzeug wieder in

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der gleichen Stellung in Bohrkopf angeordnet werden. Bs isthierbei nur erforderlich, den Sohneidwerkzeugkörper so anzuordnen» dad der Durchmesser, den die äußere Schneidkante X beschreibt, der gleiche ist wie beim ursprunglichen Schneidwerkzeug. Diese Stellung kann leicht an einen Bohrkopf durch Messung des ursprünglichen Abstandes Y von einen vorbestimmten Punkt am Bohrkopf bis zur Sohneidkante X> nach dem der Schneidstahl 22 nachgeschliffen ist, bestimmt 'werden« Der Sohneidwerkzeugkörper wird so angeordnet, daß dieser Abstand nach dem Nachschleifen genau so groß ist wie er ursprünglich war. Die Schneidkante X ist dann zum Sohneiden des erforderlichen Durohmessers richtig angeordnet. Zwischen dem Sohneidwerkzeugkörper 21 und der Grundfläche 37 des Schlitzes 27 können Zwischenstücke 39 angeordnet sein, wenn dieses erforderlich ist.

Die beschriebene Bohrkopfkonstruktion erlaubt also nicht nur das Nachschleifen des Schneidwerkzeuges, sondern auch das leichte Wiedereinsetzen desselben, um den ursprünglichen Durohmesser zu bohren, wobei das Schneidwerkzeug starr in der gewünschten Stellung gehalten wird.

Die Vorteile des leichten Einsteilens nach dem Nachschleifen der Sohneidkanten kann auch bei den bekannten Konstruktionen von Schneidwerkzeugen angewendet werden, bei denen der Sohneidwerkzeugkörper einen Bolzen aufweist, in-dem die Achse der Bohrung für diesen Bolzen eine Neigung erhält. Dieses ist an einem Ausführungsbeispiel in

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Pig. 11 dargestellt, bei dem das Schneidwerkzeug 50 einen ■it ihm fest verbundenen Bolsen 51 aufweist« der in eine Bohrung 52 eingreift» deren Achse gegenüber der Achse des Bohrkopfββ 20 geneigt 1st* Durch eine Schraube 53 wird das Schneidwerkzeug in der gewünschten Stellung gehalten» Mach de« Nachschleifen der Sohneidkante können Zwischen* ' stttoke zwisohen den Schneidwerkzeug 50 und der Grundfläche dee Schlitzes 54,in den das Schneidwerkzeug angeordnet ist» eingesetzt werden, um den ^ursprünglichen Bohnngsdurohmesser wieder herzustellen.

Bei den dargestellten AusfUhrungsbeiepielen verlaufen die FlKohen des Schlitzes 27 und die Flächen 25, 26 des Sohneidwerkzeugkörpers 21 einander parallel und einander entsprechend. Diese Flächen können aber auch einen anderen Verlauf haben, der eine Axialbewegung des Sohneidwerkzeugkörpers 21 im Schlitz 27 zuläßt. Bs ist hierbei lediglich erforderlieh, daß die Flächen einander entsprechen und genau ineinandergreifen· Die Nut 29 und die Feder 50 sind bei den dargestellten bevorzugten Ausführungsformen nit rechteckigem Querschnitt dargestellt. Befriedigende Resultate können jedoch erreicht werden, wenn die Nut und die Feder andere Querschnitte haben, z.B. trapezförmig geformt sind.

Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einem Bohrkopf zum Bohren tiefer Bohrungen beschrieben ist, deren Länge

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größer let ale deren Durcheeeeer, ist die Brfindui« auch sua Bohren Von Bohrungen, deren Länge kQrser let als der Durchmesser, geeignet. ^Λ

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ORIGINAL !r.'-SFECTED

Claims (8)

\ Patentansprüche

1) Bohrer, Insbesondere mit einer Bohrstange verbindbarer Bohrkopf, mit einer .

Führung für ein in einen Schlitz des Bohrers angeordnetes, mit diesen verbindbares Sohneidwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Führung (29,30; 51*52) gegenüber der Bohrerachse geneigt ist und daß das Sohneidwerkzeug (21,50) in verschiedenen Stellungen längs dieser Führung mit dem Bohrer (20) verbindbar ist.

2) Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung durch eine in eine Nut (29) eingreifende Feder (30) gebildet ist.

3) Bohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verbinden des Schneidwerkzeuges (21) mit dem Bohrer (20) eine Schraube (32) vorgesehen ist.

4) Bohrer nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß im Sohneidwerkzeug (21) ein sich parallel zur Führung (29,30) erstreckendes Langloch (31) für die Schraube (32) vorgesehen ist.

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5) Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein das Ende (58) des Schneidwerkzeuges (21) De» rUhrendes» axial einstellbares Mittel (39),

6) Bohrer nach Anspruch 5« dadurch gekennzeichnet» daß zwischen den eich quer zur Führung (29*3©; 51,52) erstrekkenden Boden (37) des Schlitzes (27) und dem Schneidwerkzeug (21) mindestens ein auswechselbares Zwischenstück (39) angeordnet 1st»

7) Bohrer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (39) am Boden (37) des Schlitzes (27) durch eine Schraube (36) festgehalten ist.

8) Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet» daß der hintere Freiwinkel (^) der äußeren Schneidkante (X) der gegenüber der Bohrerlängsachse gemes senen Neigung der Längsachse der Führung (29»30| 51*52) gleich ist.

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ORIGINAL K>3PnCTED