DE1477730C - Tieflochbohrer zum Bohren msbeson dere metallischer Werkstucke - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Tieflochbohrer zum F i g. 2 eine zweite Ausführungsform des in F i g. 1

Bohren metallischer Werkstücke mit einem an einem eingekreisten Teils des Bohrers,

hohlen Bohrerschaft befestigten Bohrkopf mit Spül- F i g. 3 eine dritte Ausführungsform des in F i g. 1

mittelzuführ über einen zwischen dem Bohrerschaft eingekreisten Teils des Bohrers,

und einem axial zu diesem angeordneten Rohr ge- 5 F i g. 4 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 in

bildeten Ringraum und mit Spülmittel- und Späne- F i g. 1,

abfuhr durch das Innere des Bohrerschaftes. F i g. 5 eine zweite Ausführungsform einer Einzel-

Bei den bekannten Bohrern dieser Art tritt ein heit des Bohrers in F i g. 1,

Teil des Spülmittels unter Mitnahme von Spänen, F i g. 6 einen teilweisen Längsschnitt einer zweiten

welche die Bohrlochwandung beschädigen können, xo Ausführungsform des Bohrers,

durch den Zwischenraum zwischen dem Bohrerschaft F i g. 7 einen Querschnitt nach der Linie 7-7 in

und der Bohrlochwandung nach hinten aus, wenn F i g. 6,

die Eintrittsstelle des Bohrers in das Werkstück nicht F i g. 8 einen Längsschnitt einer abgeänderten

mit einer besonderen Dichtung versehen ist. Außer- Einzelheit des Bohrers in F i g. 1,

dem kann die Rückströmung zum Entfernen der 15 F i g. 9 einen teilweisen Längsschnitt einer weiteren

Späne zu schwach sein. Abänderungsform der gleichen Einzelheit wie in

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fig. 11.

Rückströmung des Spülmittels von den Bohrer- In F i g. 1 ist ein Bohrer gezeigt, der auf ein Werkschneiden durch das Innere des Bohrers zu verstär- stück 100 einwirkt. Der Bohrerschaft besteht aus ken, und somit das Abführen der Späne durch das 20 einer Hülse 10 und einem Rohr 11, das an seinem Innere des Bohrers sicherzustellen, ohne daß es er- vorderen Ende die Bohrerspitze 12 trägt. Das vorforderlich ist, eine Dichtung an der Eintrittsstelle des dere Ende der Bohrerspitze wird durch eine Anzahl Bohrers in das Werkstück anzuordnen. Sie bezweckt Schneideinsätze 13 gebildet. Konzentrisch im Rohr ferner, auch bei relativ geringem Zuführdruck des H befindet sich ein Innenrohr 14, das eine dünnere Spülmittels — und somit mit einer relativ kleinen 25 Wand als das Außenrohr hat, so daß beide Rohre Spülmittelmenge — ein sicheres Abführen der Späne einen ringförmigen Raum 15 zwischen sich einzu gewährleisten. schließen. Das hintere Ende des Innenrohrs 14 liegt

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß dicht gegen die Hülse 10 an. Eine die Hülse 10 um-

im Bereich des schneidseitigen Endes des Bohrer- gebende ringförmige Außenhülse 16 hat eine Bohrung

schaftes eine Ableit- und Umlenkeinrichtung ange- 30 17 für die Zufuhr von Spülmittel zum Bohrer. Die

ordnet ist, durch die ein Teil des Spülm'ittels in einer Außenhülse 16 weist an ihrer Innenseite eine ring-

nach hinten gerichteten Strömung durch das Innere förmige Ausnehmung auf, die an beiden Seiten von

des Bohrerschaftes abströmt. Dichtungen 19 und 20 umgeben ist. Die Hülse 10

Die Ableit- und Umlenkeinrichtung kann aus als weist eine Öffnung 21 auf, die die Ausnehmung 18

Löcher oder Schlitze ausgebildeten Durchtrittsöffnun- 35 mit dem hinteren Teil des Raums 15 verbindet. Die

gen im Bohrerschaft bzw. bei Anordnung eines beschriebene Vorrichtung ermöglicht eine Drehung

Innenrohres in letzterem und einem im Bohrstangen- des Bohrers innerhalb der Hülse 16 bei ständiger

innern in Abstand von diesen angeordneten ring- Zufuhr von Spülmittel durch die Bohrung 17 zum

förmigen Bund bestehen. Raum 15, wie durch den Pfeil 28 angegeben.

Die Ableit- und Umlenkeinrichtung kann auch aus 40 Der vordere Teil des Innenrohres 14 liegt gegen

in einem spitzen Winkel zur Schaftachse nach hinten den abgeflachten Teil eines ringförmigen Bunds 22

und einwärts gerichteten, als Löcher oder Schlitze aus verhältnismäßig dünnem Blech an, der mit einem

ausgebildeten Durchtrittsöffnungen bestehen. nach rückwärts geneigten Flansch in die Innenseite

Nach einem weiteren zweckmäßigen Merkmal der des Rohres 14 hineinragt.

Erfindung sind die als Schlitze ausgebildeten Durch- 45 Der vorderste Teil der Wand des Rohres 14 weist

trittsöffnungen durch den Ringspalt zwischen den Schlitze 23 auf, die durch nach vorn gerichtete über-

iheinanderragenden konischen Enden eines zweiteilig stehende Teile 24 der Wand voneinander getrennt

ausgebildeten Innenrohres gebildet. sind. Die Teile 24 liegen gegen den Ring 22 an, so

Die ineinandergreifenden Enden der beiden Teile daß die Öffnungen 23 Längsschlitze des Rings bilden,

des Innenrohres können an mehreren Stellen durch 50 Im Außenrohr 11 befinden sich Bohrungen 26 durch

Löten oder Schweißen miteinander verbunden sein. die Wand der Bohrerspitze. Diese Bohrungen sind

Sie können auch durch eine mit Öffnungen versehene, von einem Flansch 27 umgeben, der vom Außenrohr

in flache, ringförmige Eindrehungen der beiden Rohr- H in Richtung der Bohrerachse 25 vorsteht,

teile eingebördelte Hülse in Abstand voneinander r>_as Spülmittel wird am rückwärtigen Ende des

gehalten werden. 55 Ringraumes 15 zugeführt, wie durch den Pfeil 28

Zur Verstärkung der Ejektorwirkung können meh- angegeben. Wenn die Spülmittelströmung das vordere

rere Ableit- und Umlenkvorrichtungen hintereinander Ende des Raumes 15 erreicht, wird sie in zwei Zweige

angeordnet sein. unterteilt, wie durch den Pfeil 29 angegeben, der

In der Beschreibung ist unter »nach vorn gerich- _si_ch bei 29 a, 29 ft verzweigt. Ein Teil der Strömung

tet« die axiale Vorschubrichtung des Bohrers und 60 _wi_rd umgelenkt und tritt durch die Öffnungen 23

unter »nach rückwärts gerichtet« die entgegengesetzte hindurch und wird durch den Flansch am Ring 22

Richtung zu verstehen. _nach rückwärts gerichtet. Die restliche Strömung

Nachfolgend wird die Erfindung in Verbindung nimmt ihren Weg zu den Schneidkanten längs des

mit in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs- Pfeils 29 ft und wird durch den Flansch 27 nach vorn

beispielen näher beschrieben, und zwar zeigt 65 zu den Schneideinsätzen und zu den Schneidkanten

F i g. 1 teilweise einen Längsschnitt und teilweise gerichtet, wie durch die Pfeile 30 angegeben. Die

einen Aufriß eines rohrförmigen Bohrers mit einer Strömung längs der Pfeile 30 kehrt innerhalb des

erfindungsgemäßen Doppelwand, Bohrers nach rückwärts um und vereinigt sich mit

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der Strömung, die am Ring 22 nach rückwärts aus- und nach rückwärts geneigt ist. Um das Rohr und

gestoßen wird. Auf diese Weise wird die gesamte den Ring in der gewünschten Stellung zu halten, ist

nach rückwärts gerichtete Strömung durch die Ejek- eine Hülse 150 darumgelegt. Diese Hülse ist mit

torwirkung der umgelenkten Strömung längs des ihren Endkanten 151 und 152 in flachen ringförmi-

Pfeils 29 α verstärkt. Die nach rückwärts gerichtete 5 gen Ausnehmungen um das Rohr und den Ring

Wirkung der umgelenkten Strömung vermindert den herum versenkt, so daß sie ein Widerlager bilden,

Druck des Spülmittels am vorderen Ende des Boh- welches den Abstand zwischen Rohr 147 und Ring

rers und daher die Neigung zum Lecken zwischen 148 und damit die Breite des Schlitzes 149 bestimmt,

dem Bohrer und der Wand der Bohrung. Diese nach In der Hülse befinden sich dem Schlitz 149 entspre-

rückwärts gerichtete Wirkung verbessert ferner die io chende Öffnungen 153 für den Durchtritt von Spül-

Spanabführung innerhalb des Bohrers. mittel. Sie ist zweckmäßig mit dem Rohr und dem

Das Spülmittel fließt innerhalb des Bohrers zu Ring verlötet.

dessen hinterem Schaftteil, wo es nach außen, bei- Es ist wichtig, daß die Seiten der in F i g. 3, 8

spielsweise durch eine nicht gezeigte Hülsenanord- und 9 gezeigten Schlitze einander in Richtung des

nung, abgeleitet wird, die der Vorrichtung 16 bis 20 15 Schlitzes sich etwas überlappen, um die erforderliche

ähnlich ist. Nachdem die Späne vom Spülmittel ge- Führung der Strömung zu erzielen. Die Neigung des

trennt worden sind, kann das Spülmittel wieder durch Schlitzes in bezug auf die Bohrerachse soll vorzugs-

den Bohrer in Umlauf gesetzt werden. weise innerhalb des Bereiches 5 bis 45° sein. Um

Das Spülmittel dient zur Schmierung, Kühlung Strömungswirbel zu vermeiden, ist eine Neigung von

und Spanabführung. Je nachdem, welches dieser 20 8 bis 15° vorteilhaft.

Ziele vorherrschend ist und je nach den möglichen Die Öffnungen sollen so gleichmäßig als möglich

anderen Faktoren, die durch die Eigenschaft des um den Umfang des Rohres herum verteilt sein, um

Werkstückes bestimmt werden, können verschiedene eine homogene und gleichmäßige Strömung zu er-

Spülmittel verwendet werden. Manchmal ist eine halten.

Flüssigkeit geeignet, z. B. ein Öl. Ferner ist es mög- 25 Um die Ejektorwirkung zu verbessern, besonders Hch, Wasser zu verwenden, das mit einem Schmier- in langen Bohrern, können eine oder mehrere zusätzmittel eine Emulsion bildet. Wenn eine Flüssigkeit liehe Ejektorvorrichtungen längs des Bohrers vorverwendet wird, ist es vorzuziehen, daß die Flüssig- gesehen werden. In F i g. 5 ist dargestellt, wie ein keit das Umlaufsystem füllt, so daß das Innenrohr Rohr 14 in zwei Teile 14 α und 14 b unterteilt ist, mit Flüssigkeit gefüllt ist. In manchen Fällen ist Gas 30 deren benachbarte Enden abgeschrägt und so angeals Spülmittel zweckmäßig. Beispielsweise kann beim ordnet sind, daß ein nach rückwärts und innen geBohren von Gußeisen das Spülmittel Luft sein, das richteter Schlitz 33 zwischen ihnen vorhanden ist. ein Schmiermittel in feiner Zerstäubung enthält. Die Teile 14 α und 14 b können durch Punktschweißen

F i g. 2, 3, 8 und 9 zeigen verschiedene Ausfüh- oder Verlöten in Abständen um den Umfang herum

rungsformen der Vorrichtung zur Erzielung der nach 35 verbunden werden, wodurch Schlitze zwischen den

rückwärts gerichteten Ejektorwirkung, wobei F i g. 8 Verbindungen für die Strömung des Spülmittels ent-

und 9 Abänderungen zu F i g. 3 sind. In F i g. 2 ist stehen. Diese Strömung wird in zwei Teile unterteilt,

ein nach rückwärts gerichteter ringförmiger Bund 31 von denen der eine, 34a, durch den Schlitz 33 nach

dargestellt, der mit der Bohrerspitze aus einem Stück rückwärts in das Rohr 14 a hindurchtritt, und der

besteht und die Strömung 29 a nach rückwärts auf 40 andere, 34 5, seinen Weg nach vorn zum vorderen

die gleiche Weise wie der ringförmige Bund 22 in Teil des Bohrers fortsetzt. Die in F i g. 5 gezeigte

F i g. 1 führt. In F i g. 3 wird die nach rückwärts Vorrichtung kann in der in F i g. 9 gezeigten Weise

gerichtete Strömung mit Hilfe einer oder mehrerer abgeändert werden.

nach rückwärts geneigter Öffnungen oder Schlitze 32 Der in F i g. 1 gezeigte Bohrer hat ein dickes

erzielt. 45 Außenrohr, das für das Erzielen des größtmöglichen

In Fig. 8, die eine Abänderung zu Fig. 3 dar- Trägheitsmoments des Bohrers und der geringststellt, zeigt das mit 14 bezeichnete Innenrohr einen möglichen Beanspruchung des Werkstoffs vorteilhaft gesonderten vorderen rohrförmigen Teil 142. Die ist. Manchmal kann es vorteilhaft sein, eine dicke benachbarten Enden des Rohres 141 und der Teil Innenwand und eine dünne Außenwand, wie in 142 sind längs Teilen 143 und 144 geringfügig 50 F i g. 6 gezeigt, vorzusehen. Das dünne Außenrohr 40 konisch ausgebildet, zwischen welchen ein ringförmi- ist um das dicke Innenrohr 41 herum mit einem ger Schlitz 145 vorhanden ist. In Abständen liegt der schmalen Raum 42 zwischen den Rohren angeordnet, äußere konische Teil 143 näher der Achse, wie im Das Spülmittel wird durch den Anschluß 43 zugerechten Teil der Figur gezeigt, so daß Berührungs- führt. In diesem Falle ist der Anschluß 43 fest am stellen 146 zwischen den Teilen 141 und 142 be- 55 Bohrer befestigt: das bedeutet, das sich nicht der stehen. Es sollen mindestens drei solche Berührungs- Bohrer, sondern das Werkstück 101 dreht. Es ist stellen vorhanden sein, wobei die Teile 141 und 142 natürlich gegebenenfalls auch möglich, den in Fig. 1 an den Berührungsstellen miteinander verlötet oder gezeigten drehbaren Anschluß 16 bis 20 am Bohrer verschweißt sind. nach F i g. 6 und die in F i g. 6 gezeigte stationäre

F i g. 9 zeigt als eine weitere Abänderung zu 60 Verbindung an dem in F i g. 1 gezeigten Bohrer zu

F i g. 3 das vordere Ende des mit 147 bezeichneten verwenden.

Innenrohres in einem größeren Maßstab als die vor- Das Außenrohr 40 erstreckt sich bis zur Bohrerangehenden Figuren. Vor dem Rohr befindet sich ein spitze und an seinem vorderen Ende über einen Ring kurzer rohrförmiger Ring 148, der den gleichen mit radialen Bohrungen 44 in der Wand der Bohrer-Durchmesser wie das Rohr hat. Die benachbarten 65 spitze. Diese Bohrungen stehen mit Öffnungen 45 Enden des Rohres und des Ringes sind konisch aus- durch das vordere Ende des Innenrohres 41 in Vergebildet und im Abstand voneinander angeordnet, bindung. Die Öffnungen 45 sind durch Nasen so daß ein Schlitz 149 gebildet wird, der nach innen (Fig. 7) voneinander getrennt, die mit dem Rohr

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aus einem Stück bestehen. Die Nasen 46 liegen gegen einen Ring 47 an, dessen Innenkante nach rückwärts gebogen ist. Der Ring 47 ruht auf der Bohrerspitze auf.

Wenn die Strömung des Spülmittels, das am Anschluß 43, wie durch den Pfeil 48 angegeben, zugeführt wird, das vordere Ende des Raumes 42 erreicht, wird ein Teil der Strömung längs des Pfeils 49 a umgelenkt, und die restliche Strömung setzt ihren Weg nach vorn längs des Pfeils 49 b fort. Der umgelenkte Teil der Strömung tritt durch die Öffnungen 44, 45 hindurch und wird durch den ringförmigen Bund 47 nach rückwärts umgelenkt. Die übrige Strömung nimmt ihren Weg zum Grund des Bohrlochs und kehrt um, worauf sie sich mit der nach rückwärts gerichteten Strömung aus dem ringförmigen Bund 47 vereinigt. Auf diese Weise wird die gleiche Ejektorwirkung, wie vorher in Verbindung mit F i g. 1 beschrieben, erzielt.

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Claims (7)

Patentansprüche:

1. Tieflochbohrer zum Bohren metallischer Werkstücke, mit einem an einem hohlen Bohrerschaft befestigten Bohrkopf mit Spülmittelzufuhr über einen zwischen dem Bohrerschaft und einem koaxial zu diesem angeordneten Rohr gebildeten Rohrraum und mit Spülmittel- und Späneabfuhr durch das Innere des Bohrerschaftes, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des schneidenseitigen Endes des Bohrerschaftes (11, 41) eine Ableit- und Umlenkeinrichtung angeordnet ist, durch die ein Teil des Spülmittels in einer nach hinten gerichteten Strömung durch das Innere des Bohrerschaftes abströmt.

2. Tieflochbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableit- und Umlenkeinrichtung aus als Löcher oder Schlitze (23, 45) ausgebildeten Durchtrittsöffnungen im Bohrerschaft (11, 41) bzw. bei Anordnung eines Innenrohres (14) in letzterem und einem im Bohrstangeninneren in Abstand von diesen angeordneten ringförmigen Bund (22, 31, 47) besteht.

3. Tieflochbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableit- und Umlenkeinrichtung aus in einem spitzen Winkel zur Schaftachse nach hinten und einwärts gerichteten, als Löcher oder Schlitze (33, 145, 149) ausgebildeten Durchtrittsöffnungen besteht.

4. Tieflochbohrer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Schlitze ausgebildeten Durchtrittsöffnungen (145, 149) durch den ringförmigen Spalt zwischen den ineinanderragenden konischen Enden eines zweiteilig ausgebildeten Innenrohres gebildet sind.

5. Tieflochbohrer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ineinandergreifenden Enden der beiden Teile (141, 142) des Irmenrohres an mehreren Stellen durch Löten oder Schweißen miteinander verbunden sind.

6. Tieflochbohrer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (147, 148) des Innenrohres durch eine mit Öffnungen (153) versehene, in flache ringförmige Eindrehungen der beiden Rohrteile eingebördelte Hülse (150) in Abstand voneinander gehalten werden.

7. Tieflochbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ableit- und Umlenkeinrichtungen für das Spülmittel hintereinander angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen