Bohrwerkzeug Die Erfindung betrifft Bohrwerkzeuge und insbesondere
ierkzeuge zur Herstellung von im Verhältnis zum Durchmesser tiefen Bohrungen. Bei
Verwendung der bekannten Bohrstangen können nur verhältnismäßig geringe Bohrungstiefen
genau genug hergestellt werdeng da die Bohrstange, wenn das Verhältnis von Bohrungslänge
zu Bohrungsdurchmesser bei'spielsweise über Werte von 16 : 1 hinausgeht,
nicht steif genug ist, um die #ierkzeu--spitze bzw. das jeweilige Messer genau in
der gewünschten Richtung zu halten.
Durch die Erfindung soll die
Aufgabe gelöst werden, mit Bohrwerkzeugen zur Herstellung von genau fluchtenden
Bohrungen Verhältnisse von Bohrungslänge zu Bohrungsdurchmesser zu erzielen, die
bedeutend über die bisher erzielbaren Werte hinausgehen und beispielsweise
50 : 1 und mehr betragen.Drilling tool The invention relates to drilling tools and in particular to drilling tools for producing bores which are deep in relation to the diameter. When using the known boring bars, only relatively small bore depths can be made with sufficient accuracy, since the boring bar, if the ratio of bore length to bore diameter exceeds, for example, values of 16: 1 , is not stiff enough to accommodate the cutting tool tip or to hold the respective knife exactly in the desired direction. The invention is intended to solve the problem of using drilling tools for the production of precisely aligned bores to achieve ratios of bore length to bore diameter which go well beyond the previously achievable values and are, for example, 50: 1 and more.
Demgemäß beinhaltet die Erfindung ein an die Bohrstange eines Bohrwerkes
ansetzbares Bohrwerkzeug, welches gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist,
daß der ein oder mehrere Bohrmesser halternde Bohrkopf an seinem Umfang mit in gegenseitigem
axialem Abstand angeordneten Sätzen von Polierbacken versehen und mittels eines
flexiblen Anschlußstückes an die Bohrstange anschließbar ist.Accordingly, the invention includes an on the drill rod of a boring mill
attachable drilling tool, which is characterized according to the invention,
that the one or more drill knives holding drill head on its circumference with in mutual
axially spaced sets of polishing jaws provided and by means of a
flexible connector can be connected to the drill rod.
Ein derartiger Bohrkopf kann also mit zwei S,»,*ttzen von Polierbacken
versehen sein, vc,n denen ein Satz in der Nähe der das oder die Bohrmesser tragenden
Bohrkopfspitze und der andere Satz in axialem Abstand von diesem in Richtung na.ch,
der Bohrstange hin angeordnet ist. Von den nahe der Bohrkopfspitze angeordneten
Polierbacken kann ein--, iolierb--,eke durch Druckmittel in radiale Richtung beweglich
ausgebildet sein. Diese bewegliche Polierbacken stellt sicher, daß alle Polierbacken
der Bohrkopfspitze in BerÜhrung mit der Bohrungswandung gehalten werdeng wodurch
der Bohrkopf innerhalb der Echrun,- genau geführt wird.
Im folgenden
wird die Erfindung durch die beispielsweise Beschreibung zweier AusfÜhrungsformen
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erla*;utert. In den
Zeichnungen
stellen dar:
Figur 1 eine teilweise im Schnitt gezeigte Seiten-
ansieht einer AusfÜhrungsform der Erfindung
und
Figur 2 eine teilweise im Schnitt gezeigte Darstellung
einer abgewandelten Ausführungsform der Er-
findung, welche insbesondere in Verbindung
mit einen Kern ausbohrenden BohrkÖpfen Ver-
wendung findet
In Figur 1 der Zeichnungen ist ein Bohrwerkzeug gemäß der Erfindung dargeztellt,
welches ein allgemein mit der Bezugszahl 1 bezeichnetes, mit einer axialen
Bohrung 2 versehenes, flexibles AnschlußstÜck aufweist, welches auf ein Ende einer
Bohrstange 3 aufgesch-raubt ist, die ihrerseits mit einer geeiGneten 'Jerkzeugmaschine
verbunden ist. Das flexible Anschlußstücke 1 besteht äus drei Teilen,
nämlich einem auf die Bohrstange 3 aufgeschraubten rückwärtigen Teil
4, einem mit diesen Teil flexibel verbundenen Zwischenstück 5
und einem Vorderteil
6, -.elches wiederum auf das Zwischenstück 5 aufgeschraubt ist. Alle
drei Teile_4,5 und 6 sind jeweils mit derartigen Bohrungen versehen, da£
sich die durch
das gesamte flexible Anschlußstück 1 verlaufende
Bohrung 2 ergibt, deren Achse zu einer Bohrung 7 der Bohrstange
3 koaxial läuft. Ein in dem rückwärtigen Teil 4 vorgesehener Abschnitt der
Innenbohrung 2 ist bei 8 erweitert und mit einem Innengewinde verseheng über
welches das Anschlußstück 1 an das mit einem entsprechenden Außengewinde
versehene vordere Ende der Bohrstange 3 angeschraubt werden kann. In der
von der Bohrstange wegweisenden Stirnfläche des rückwärtigen Teiles 4 sind zwölf
jeweils in gleichem Abstand voneinander angeordnete, parallel zur Achse des rückwärtigen
Teiles 4 verlaufende GewindelÖcher 9 vorgesehen. Zwischen dem rÜckwärtigen
Teil 4 und dem Zwischenstück 5 ist eine elastisch verformbare Scheibe eingesetzt,
welche beispielsweise die Form einer Gummischeibe 10 haben kanng die mit
Öffnungen 11 versehen ist, welche sich mit den Gewindelöchern 9 des
rückwärtigen Teiles 4 decken. Das Zwischenstück 5 besteht seinerseits wiederum
aus zwei zylindrischen zueinander koaxial angeordneten, jeweils ein Stück bildenden
Teilen. Eines davon weist sechs SchraubendurchgangslÖcher 12 und sechs Zapfenlöcher
13 auf, welche abwechslungsweise auf einem gemeinsamen Teilkreis liegen und
sich mit den Gewindelöchern 9 des rückwärtigen Teiles 4 ebenfalls decken.
Die Schraubendurchgangslöcher 12 dienen zur Aufnahme von sechs Schrauben 14, deren
Köpfe 15 in Ansenkurgen 16 Aufnahme finden ulidwelche durch die
Öffnungen
11 der Glimmischeibe 10 hindurchreichen und in die GewindelÖcher
9 des rückwärtigen Teiles 4 derart eingeschraubt sind, daß dieses und das
Zwischenstück 5 zusammengespannt werden. In die noch freien GewindelÖcher
9 des rückwärtigen Teiles 4 sind sechs Zapfen 17 eingeschraubt, welche
sich durch die Gummischeibe 10 in die Zapfenlöcher 13 des Zwische
nstückes 5
hinein erstrecken. Die SchraubenlÖcher 12 und die Zapfenlöcher
13
sind jeweils auf eine bestimmte Länge aufgebohrt, so daß von diesen Bohrungen
aus elastisch verformbare, beispielsweise aus Gummi bestehende Hülsen eingeschoben
werden kÖnnen, welche an der Gummischeibe 10 anliegen und die Schrauben 14
und die Zapfen 17 auf einen Teil ihrer Länge umgeben. Der zweite Teil
19 des ZwischenstÜckes 5 weist einen geringeren Außendurchmesser auf
und ist mit einem Aufengewinde versehen, auf welches ein mit einem ents-prechenden
Innengewinde versehener Abschnitt der in dem vorderen Teil 6 des ZwischenstUtckes
vor,-,( IseLenen Bohrunf,-,# aufschraubbar ist. In dem an das Z##,-jischenstUck
5 angrenzenden Teil des vorderen Teiles 6 sind drei lem Abstand voneinander
angeordnete Ausnehmungen mit ;,leickl vorgeselien, in welche Polierbacken 20 eingesetzt
sind. Die 21 des vorderen Teiles 6 des AnschlußstÜckes,welche -vin clem Z-,-iisc
f-#nsL-»ick 5 wes"rweist, ist ebenfalls mit geringerem Durc.##"nesser und
mit einem lLuf.'c.ngewinde versehen, -juf vielchec, ein Bohrkopf 22 aufgescilraubt
werden kann.
Ein derartiger Bohrkopf hat im wesentlichen zylindrische
Form und trägt ein Messer 23, welches beispielsweise in an sich bekannter Keise
mittels in einer Bohrung gleitender Keilelemente (in der Zeichnung nicht dargestellt)
einstellbar gehaltert ist und einen 71inkel zur Achse des Bohrkopfes einschließt,
Dem Messer 23 wird SchneidÖl und Kühlwasser Über die Bohrstange
3, durch die Bohrung 2 des flexiblen AnschlußstÜckes und durch in der Zeichnung
nicht dargestellte Kanäle innerhalb des Bohrkopfes 22 zugeführt. In axie.ler
Richtung etwas hinter dem Messer 23 sind in Ausnehmungen der Außenseite des
Bohrkopfes 22 vier Polierbacken vorgesehen, von denen eine bei 24 gezeigt ist. Eine
der Polierbacken ist dem Ivlesser 23
diametral gegenüber gelegen, während
die übrigen drei im gleichen Abstand zwischen dem Messer und der genannten Polierbacke
auf einer Seite einer durch das Tiesser 23 gehenden Diametralebene angeordnet
sind. Auf der anderen Seite dieser Diametralebene ist in einer Ausnehmung, -:,velche
mit Bezug auf das Messer um 900 am Umfang versetzt ist, eine Polierbacke
25
eingesetzt, welche aus Guajakholz oder einem anderen weichen Werkstoff
gefertigt ist. Unmitbelbgr hinter dieser Eolierbacke befindet sich eine bewegliche
Polierbacke 26, welche durch den Zuführungsdruck des SchneidÖles in r&dialer
RichLung nach außen bewegt werden kann, so daß der Bohrkopf 22, wenn er sich während
des Betriebes innerhalb einer Dohrung in einerii Verkst#Ick befindet, in dieser
Bohrung-; durch, die sich ge.#,en die Innenwandung
der Bohrung abstützenden
Polierbacken 24,25 und 26 genau geführt wird.Such a drill head can thus be provided with two sets of polishing jaws, vc, in which one set near the drill head tip carrying the drill knife or knives and the other set at an axial distance therefrom in the direction na.ch, the Boring rod is arranged towards. One of the polishing jaws arranged near the drill head tip can be designed to be movable in the radial direction by pressure means. These movable polishing jaws ensure that all the polishing jaws of the drill head tip are kept in contact with the wall of the bore, whereby the drill head is precisely guided within the Echrun. In the following the invention is explained in more detail by the example of a description of two embodiments with reference to the accompanying drawings. In the drawings show : Figure 1 is a partially shown in section side
regards an embodiment of the invention
and
FIG. 2 is an illustration shown partially in section
a modified embodiment of the
finding, which in particular in connection
with drill heads boring out a core
finds a turning point
In Figure 1 of the drawings, a drilling tool according to the invention is shown, which has a generally designated by the reference number 1 , provided with an axial bore 2, flexible connection piece which is screwed onto one end of a drill rod 3 , which in turn with a suitable The machine tool is connected. The flexible connection piece 1 consists of three parts, namely a rear part 4 screwed onto the drill rod 3 , an intermediate part 5 flexibly connected to this part and a front part 6, which in turn is screwed onto the intermediate part 5 . All three parts 4, 5 and 6 are each provided with such bores that the bore 2 runs through the entire flexible connection piece 1 and the axis of which runs coaxially with a bore 7 in the drill rod 3. A section of the inner bore 2 provided in the rear part 4 is widened at 8 and provided with an internal thread via which the connecting piece 1 can be screwed to the front end of the drill rod 3 provided with a corresponding external thread. In the end face of the rear part 4 facing away from the drill rod, twelve threaded holes 9 are provided, each arranged at the same distance from one another and running parallel to the axis of the rear part 4. Between the rear part 4 and the intermediate piece 5 , an elastically deformable disc is inserted which, for example, can have the shape of a rubber disc 10 which is provided with openings 11 which coincide with the threaded holes 9 of the rear part 4. The intermediate piece 5 in turn consists of two cylindrical parts which are arranged coaxially to one another and each form a piece. One of these has six screw through holes 12 and six mortises 13 , which alternately lie on a common pitch circle and also coincide with the threaded holes 9 of the rear part 4. The screw through holes 12 serve to receive six screws 14, the heads 15 find 16 Recorded in Ansenkurgen ulidwelche through the openings 11 of the Glimmischeibe 10 through rich and into the threaded holes 9 of the rear part 4 is screwed in such a manner are that this and the spacer 5 are clamped together. Six pins 17 are screwed into the still free threaded holes 9 of the rear part 4, which extend through the rubber washer 10 into the pin holes 13 of the intermediate piece 5 . The screw holes 12 and the tenon holes 13 are each drilled to a certain length, so that elastically deformable sleeves, for example made of rubber, can be inserted from these bores, which are in contact with the rubber washer 10 and the screws 14 and the tenons 17 on one part surrounded by their length. The second part 19 of the intermediate piece 5 has a smaller outer diameter and is provided with an external thread onto which a section provided with a corresponding internal thread of the front part 6 of the intermediate piece can be screwed, -, (IseLenen Bohrunf, -, # in the to the Z ##, - jischenstUck 5 adjacent part of the front portion 6, three lem spaced recesses with;., vorgeselien leickl are used in which polishing jaws 20 the 21 of the front part 6 of the connecting piece, which -. vin clem Z -, - iisc f- # nsL- »ick 5 is also with a smaller diameter and provided with an air thread, -juf vielchec, a drill head 22 can be screwed on A drill head of this type has an essentially cylindrical shape and carries a knife 23 which, for example, is adjustably supported in a manner known per se by means of wedge elements sliding in a bore (not shown in the drawing) and ei NEN 71 angle to the axis of the drill head includes cutting oil and cooling water to the knife 23 via the drill rod 3, through the bore 2 of the flexible connection piece and through channels within the drill head 22, not shown in the drawing. In the axial direction, somewhat behind the knife 23 , four polishing jaws are provided in recesses on the outside of the drill head 22, one of which is shown at 24. One of the polishing jaws is located diametrically opposite the Ivlesser 23 , while the other three are arranged at the same distance between the knife and the said polishing jaw on one side of a diametrical plane passing through the Tiesser 23. On the other side of this diametrical plane, a polishing jaw 25 made of guaiac wood or some other soft material is inserted in a recess, which is offset by 900 on the circumference with respect to the knife. Immediately behind this polishing jaw is a movable polishing jaw 26, which can be moved outward in a round outward direction by the supply pressure of the cutting oil, so that the drill head 22, if it is located within a bore in a link during operation, is in it Drilling-; by the ge. #, en the inner wall of the bore supporting polishing jaws 24, 25 and 26 is guided precisely.
Bei der Herstellung einer Bohrung in einem Werkstück wird folgendermaßen
verfahren: Zunächst wird die Schneidölzufuhr eingeschaltet und auf halben Druck
bzw. halbe Liefermenge eingestellt und der Bohrkopf 22 sowie das flexible Anschlußstück
1 werden in einer in der Zeichnung nicht dargestellten Bohrhülse gehaltert.
Diese Bohrhülse dient zur Führung des Bohrkopfes 22 während seines Eintrittes in
die Bohrung und stellt sicher, daß die Bohrungsöffnung genau an die gewünschte Stellung
kommt.When making a hole in a workpiece, the procedure is as follows: First, the cutting oil supply is switched on and set to half pressure or half the delivery rate and the drill head 22 and the flexible connector 1 are held in a drill sleeve not shown in the drawing. This drill sleeve serves to guide the drill head 22 during its entry into the bore and ensures that the bore opening comes exactly to the desired position.
Wenn der Bohrkopf 22 in der von ihm ausgebohrten Bohrung vorwandertg
tritt auch die bewegliche Polierbacke 26 in die Bohrung ein. Ist dies geschehen,
so wird dem Bohrkopf 22 der volle Schneidöldruck bzw. -zustrom zugeführt und hierdurch
wird die bewegliche Polierbacke 26 in radialer Richtung nach außen bewegt
und gegen die Wandung der Bohrung gedrückt. Beim weiteren Vorwandern des Bohrkopfes
22 tritt schließlich auch das Zwischenstück 5 des flexiblen AnschlußstÜckes
in die Bohrung ein. In diesem Zustand wird die Stellung und die Richtung des Bohrkopfes
22 innerhalb der Bohrun- durch die Polierbacken 24126 des Bohrkopfes und die Polierbacken
20 des flexiblen Anschlußstückes 1 festgelegt, welche sämtlich an der Bohrungswendung
anliegen. Aus diesem Grunde müssen die Polierbacken 2C des flexiblen Anschlußstückes
1 möglichst
weiten Abstand von den Polierbacken 241
25 und 26 des Bohrkopfes 22 haben.When the drill head 22 advances in the hole drilled by it, the movable polishing jaw 26 also enters the hole. Once this has happened, the full cutting oil pressure or inflow is fed to the drill head 22 and as a result the movable polishing jaw 26 is moved outward in the radial direction and pressed against the wall of the bore. When the drill head 22 moves further forward, the intermediate piece 5 of the flexible connection piece finally also enters the bore. In this state, the position and direction of the drill head 22 within the drill head is determined by the polishing jaws 24126 of the drill head and the polishing jaws 20 of the flexible connection piece 1 , which all rest against the turn of the bore. For this reason, the polishing jaws 2C of the flexible connection piece 1 must have the greatest possible distance from the polishing jaws 241, 25 and 26 of the drill head 22.
Der axiale Bohrdruck wird durch die Gianmischeibe'10 übertragen, während
das Drehmoment von der Bohrstange 3 über die Schrauben 15 und die
Zapfen 17 sowie Über die GummihUsen 18
aiXf den Bohrkopf 22 Übertragen
wird.The axial drilling pressure is transmitted through the Gianmischeibe'10, while the torque is transmitted from the drill rod 3 via the screws 15 and the pins 17 as well as the drill head 22 via the rubber sleeves 18 aiXf.
Die Gummischeibe 10 und die G.ummihülsen 18 können entsprechend
der jeweilsgewünschten Härte ausgewählt werden und es kann anstelle von Gummi
auch ein anderer, gegen Öl widerstandsfähiger elastische-r Werkstoff Verwendung
finden. . The rubber washer 10 and the rubber sleeves 18 can be selected according to the hardness desired in each case and , instead of rubber, another elastic material that is resistant to oil can also be used. .
In Figur 2 der Zeichnungen ist eine abgewandelte Ausführungsform.
eines flexiblen Anschlußstückes dargestellt, welches aus drei rohrförmigen Teilen
besteht, nämlich einem vorderen Teil 27, einem...Zwischenteil 28 und
einem rückwärtigen Teil 29, welche jeweils zueinander koaxial angeordnet sind und
eine sich durch sie hindurch erstreckende Bohrung 30
aufweisen. Das rückwärtige
Teil 29 ist an einer Seite auf eine Bohrstange 31 einer beliebigen Werkzeugmaschine
aufgeschraubt und auf der anderen Seite mit dem Zwischenteil 28 verschraubt.
In diesem Zwischenteil 28 sind acht mit gleichem Abstand voneinander angeordnete
Gewindelöcher 32 vorgesehen, in welche
mit Kugelpfennen
34 versehene Gelenklager 33 eingesehraubt sind. In ähnlicher Weise
sind in dem vorderen Teil 27
ebenfalls acht in gleichem Abstand voneinander
angeordnete GewindelÖcher 35 gebildet, welche acht Gelenklager
36 aufnehmen, die mit Kugelpfannen 36a ausgerüstet sind, die sich derart
mit den Gelenklagern 33 des Zwischenteiles 28 decken, daß beispielsweise
von Kugeln gebildete Mitnehmer 37 zwischeu jeweils zwei Gelenklagern
33, 36 gehalten werden, wodurch das vordere Teil und das Zwischenteil
27 bzw. 28 mit Bezug auf einander in genauen Stellungen gehalten werden.
Außerdem sind in dem Zwischenteil 28 sechzehn Bohrungen 38 vorgesehen,
die längs eines bestimmten Abschnittes ihrer Tiefe mit Innengewinde versehen sind
und sich mit sechzehn gleichen Bohrungen 39
im vorderen Teil 27 in
Durchdeckung befinden. In diese Gewindelöcher 38, 39 sind Schraubbolzen 409
41 eingeschraubt.'Von den verschlossenen Enden der GewindelÖcher 38 und
39 erstrecken sich Radialschlitze 42, 43 nach außen, durch welche die Enden
von Federelementen 44 hindurchragen und sich gegen die Enden der Schraubbolzen 40,
41 abstützen und dadurch das Zwischenteil 28 und das vordere Teil
27 zusammenspannen. uas vordere Teil 27 ist mit einem Gewinde45 versehen,
auf welches ein in der Zeichnung nicht dargestellter Bohrkopf aufschraubbar ist.
Jährend des Betriebes ermöglichen die Federelemente 44 eine Bewegung des vorderen
Teiles 2? mit Bezug auf das Zwischenteil 28, wobei jedoch die Federelemente
das genannte
vordere Teil und das Zwischenteil
28 so stark zusammenspannen,-daß sie durch die kugeligen Mitnehmer
37 und die Gelenk.-pfannen 34 und 36a der Gelenklager 33 und
36 mit Bezug aufeinandei in einer genau festgelegten Stellung gehalten werden.
Findet ein Bohrkopf Verwendung, welcher einen Kern ausbohrt, so kann dieser zusammen
mit den entstehenden Spänen Über die Bohrung 30
und über die in der Bohrstange
31 vorgesehene Bohrung entfernt werden. Während oben die Erfindung im Zusammenhang
mit einem Bohrkopf mit einer beweglichen Polierbacken und mit einem flexiblen Anschlußstück
beschrieben worden ist, kann die Erfindung selbstverständlich in gleicher Weise
auch auf einen Kern ausbohrende BohrkÖpfe oder andere BohrkÖpfe angewendet werden.In Figure 2 of the drawings is a modified embodiment. a flexible connection piece, which consists of three tubular parts, namely a front part 27, an intermediate part 28 and a rear part 29, which are each arranged coaxially to one another and have a bore 30 extending through them. The rear part 29 is screwed on one side onto a drill rod 31 of any machine tool and is screwed to the intermediate part 28 on the other side. In this intermediate part 28 , eight threaded holes 32 are provided, which are arranged at the same distance from one another and into which pivot bearings 33 provided with ball pens 34 are inserted. Similarly, 27 also eight spaced equidistant threaded holes 35 are formed in the front part which receive eight spherical bearings 36, which are equipped with ball cups 36a, the thus coincide with the pivot bearings 33 of the intermediate part 28 that, for example formed by balls Driver 37 are held between two pivot bearings 33, 36 , whereby the front part and the intermediate part 27 and 28 are held in precise positions with respect to one another. In addition, sixteen bores 38 are provided in the intermediate part 28 , which are provided with internal threads along a certain section of their depth and are located in overlap with sixteen identical bores 39 in the front part 27. Screw bolts 409 41 are screwed into these threaded holes 38, 39. Radial slots 42, 43 extend outward from the closed ends of the threaded holes 38 and 39 , through which the ends of spring elements 44 protrude and are supported against the ends of the screw bolts 40, 41 and thereby clamping the intermediate part 28 and the front part 27 together. The front part 27 is provided with a thread 45 onto which a drill head, not shown in the drawing, can be screwed. During operation, the spring elements 44 enable movement of the front part 2? with respect to the intermediate part 28, but the spring elements clamp the said front part and the intermediate part 28 together so strongly that they by the spherical drivers 37 and the joint sockets 34 and 36a of the joint bearings 33 and 36 with respect to one another in one precisely defined position are held. If a drill head is used which drills out a core, this can be removed together with the chips produced via the bore 30 and via the bore provided in the drill rod 31. While the invention has been described above in connection with a drill head with a movable polishing jaw and with a flexible connection piece, the invention can of course also be applied in the same way to drill heads or other drill heads that drill out a core.