DE19613443A1 - Tiefbohreinheit mit Späneauffangbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tiefbohreinheit mit einem Späneauffangbehälter.

Das Tiefbohren als modernes, wirtschaftliches Bearbeitungs­ verfahren kann nicht nur zur Herstellung langer Bohrungen eingesetzt werden, sondern auch für kürzere Bohrungen mit höheren Genauigkeiten, d. h. zum Präzisbohren. Das besondere Merkmal des Tiefbohrens ist die Druckspülung mit einem üblicherweise als Kühlmittel bezeichneten flüssigen Medium, das im Zusammenspiel mit speziell ausgebildeten Tiefbohrwerk­ zeugen, die eine Kühlmittelzufuhr und eine Spänerückführung aufweisen, mehrere Aufgaben erfüllt. Es sind dies vor allem der Rücktransport der bei der Bearbeitung entstandenen Späne, die Schmierung der Schneide- und Führungsleisten des Tief­ bohrwerkzeuges und die Abführung der Zerspanungswärme. Das Tiefbohrwerkzeug wird im folgenden auch als Werkzeug oder Bohrer bezeichnet. Die Bearbeitung kann mit drehendem Werk­ zeug und stehendem Werkstück, mit drehendem Werkzeug und gegenläufig drehendem Werkstück oder auch mit stehendem Werkzeug und drehendem Werkstück ausgeführt werden, wobei in der Regel in horizontaler Richtung gebohrt wird. Auch Verti­ kalbohren ist möglich.

Für einen störungsfreien Betrieb ist es zweckmäßig, das aus dem Bohrloch austretende, die Späne führende Kühlmittel in einen Späneauffangbehälter aufzufangen und vom Ort der Bearbeitung wegzuführen. Das Kühlmittel kann ggf. nach Filterung wieder zum Bearbeitungsort rückgeführt werden.

Bisher werden als Späneauffangbehälter an Bohrbuchsenträger angeschlossene Spänekästen eingesetzt. Ein Bohrbuchsenträger mit Späneableitung ein starres Gehäuse mit einer dem zu bearbeitenden Werkstück zugewandten Vorderwand, in der eine zur Anlage mit dem Werkstück bringbare, eine axiale Werkzeug­ führungsöffnung aufweisende Werkzeugführung, nämlich die Bohrbuchse, angeordnet ist, bezeichnet wird. Sie kann bei­ spielsweise starr, abgefedert oder auch drehbar ausgebildet sein. Auf der Seite der Spindel weist das Gehäuse des Späne­ kastens eine Rückwand mit einer axialen Durchlaßöffnung auf, durch die hindurch das Werkzeug von der Spindel zur Bohr­ buchse verläuft. Die spindelseitige Abdichtung des nach Art eines Spänekastens wirksamen Bohrbuchsenträgers kann durch sogenannte Schleuderscheiben erfolgen, die auf dem Werkzeug sitzen und sich mit diesem mit Werkzeugdrehzahl mitdrehen. Das zurückströmende Kühlmittel wird durch diese Scheiben vom Werkzeug weggeführt und abgeschleudert. Es können auch, ggf. zusätzlich zu den Schleuderscheiben, Lünettenbuchsen in der Durchlaßöffnung der Rückwand vorgesehen sein.

Das Gehäuse des Spänekastens wird durch Seitenwände geschlos­ sen, die die Vorderwand und die Rückwand verbinden. Dadurch wird ein nach außen im wesentlichen abgedichteter Material­ auffangraum gebildet, der lediglich eine Austrittsöffnung zur Abfuhr des die Späne führenden Kühlmittels aufweist und der einen axialen Abschnitt des Werkzeuges direkt im Anschluß an das Bohrloch umschließt. Neben der Gewährleistung eines störungsfreien Kühlmittel- und Späneabflusses wird durch den Materialauffangbehälter eine schwingungsfreie Bohrbuchsenauf­ nahme und eine Werkzeugabdichtung und ggf. auch Werkzeugab­ stützung erreicht. Die eine Werkzeugführungsöffnung aufwei­ sende Bohrbuchse führt dabei das Werkzeug nahe am Werkstück.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen Materialauffangbehälter für den Aufbau einer Tiefbohrein­ richtung zu schaffen, mit der eine im Vergleich zum beschrie­ benen Stand der Technik verbesserte Qualität, insbesondere Genauigkeit der Bohrung erreichbar ist. Insbesondere soll auch eine erhöhte Betriebssicherheit erreicht werden.

Zur Lösung dieses technischen Problemes schlägt die Erfindung einen Materialauffangbehälter mit den Merkmalen des Anspru­ ches 1 vor.

Der erfindungsgemäße Späneauffangbehälter für eine Tief­ bohreinheit ist in seiner axialen Länge veränderbar. Dies wird dadurch erreicht, daß die Rückwand relativ zur Vorder­ wand axial verschiebbar ist. Dadurch kann zwischen der nahe dem Werkstück angeordneten Werkzeugführung und der Werkzeug­ aufnahme der Spindel ein in seiner axialen Länge veränder­ barer, abgeschlossener Materialauffangraum geschaffen werden, dessen Länge den Erfordernissen des Bohrvorganges, insbeson­ dere der Länge des Bohrers, genau angepaßt werden kann. Beim Stand der Technik ist die erforderliche Mindestlänge des Bohrers durch die fest vorgegebene axiale Länge des Späne­ kastens fest vorgegeben. Unabhängig von der Art und den Dimensionen des Tiefbohrwerkzeuges, z. B. von dessen Durchmes­ ser, bleibt ein axialer Abschnitt von etwa der axialen Länge des Spänekastens ungenutzt. Bei der Erfindung kann die Werkzeuglänge nur durch die Bohrtiefe bestimmt sein, da die Spindelnase mit der Werkzeug-Einspannhülse bis zum hinteren Ende der Bohrbuchsen-Aufnahme vorgeschoben werden kann. Bei einem Späneauffangbehälter nach der Erfindung kann also die Rückwand, wenn gewünscht, sehr nahe zur Vorderwand hin verschoben werden, so daß die nicht nutzbare Bohrerlänge deutlich verringert werden kann. Beim Stand der Technik könnte dies allenfalls durch aufwendigen Austausch von Spänekästen verschiedener axialer Längen erreicht werden. Dadurch wird der Einsatz kürzerer Bohrer ermöglicht, die bei unverändertem Durchmesser weniger zur Torsion und zu Schwin­ gungen neigen und Drehmomente besser übertragen können. Die Torsionsverminderung und die Verringerung der Schwingungen des Werkzeuges führen zu einer verbesserten Maßgenauigkeit der Bohrungen. Die Erfindung ermöglicht auch den Einsatz von Bohrern mit größerem Schlankheitsgrad.

Der Materialauffangbehälter kann wie ein Spänekasten des Standes der Technik derart eingesetzt werden, daß zwischen der Werkzeugaufnahme der Spindel und der Rückwand ein Abstand verbleibt, in dessen Bereich das Werkzeug freiliegt. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist demgegenüber dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand ein, vorzugsweise zum Materialauffangraum hin abgedichtetes, vorderes Lagerele­ ment für die Spindel aufweist und das die Werkzeugaufnahme der Spindel von der Seite des Materialauffangraumes zugäng­ lich ist. Mit Vorteil kann durch diese Konstruktion erreicht werden, daß die konstruktiv aufwendige, im Stand der Technik beispielsweise durch die rotierenden Schleuderscheiben erreichte spindelseitige Abdichtung zwischen Werkzeug und Rückwand entfallen kann. Die Abdichtung des Materialauffang­ raumes kann bei dieser Ausführungsform zwischen Spindel und Rückwand erfolgen. Diese Konstruktion ist auch aus Gründen der Betriebssicherheit vorteilhaft, da das Werkzeug nicht mehr freiliegt, sondern zwischen Werkzeugaufnahme der Spindel und Vorderwand von dem Materialauffangbehälter umschlossen ist.

Es ist möglich, daß die Vorderwand und die Rückwand auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind und daß die Seitenwände des längenveränderbaren Materialauffangbehälters mindestens teilweise durch eine das Werkzeug umschließende Teleskopein­ richtung oder einen Faltenbalg gebildet sind. Die Teleskop­ einrichtung oder der Faltenbalg können auch zum Träger hin teilweise geöffnet sein, so daß der Träger einen Teil der Seitenwände bildet. Zwischen Teleskopeinrichtung oder Falten­ balg und Träger können entsprechende Abdichtmittel vorgesehen sein. Die Teleskopeinrichtung kann, z. B. über ein Scharnier, ganz aufgeklappt werden, so daß der Innenraum zwischen Bohrbuchsen-Aufnahme und Werkzeug-Einspannung auf seine gesamte Länge freiliegt, wodurch ein einfacher, schneller Werkzeugwechsel möglich ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand mit dem Spindelkasten starr verbunden ist. Die Rückwand kann auch mindestens zum Teil einstückig mit dem Spindelkasten ausgebildet sein. Mit Vorteil kann die Vorder­ wand mit dem Spindelstock, gegenüber dem der Spindelkasten axial verschiebbar ist, starr verbunden sein. Die Vorderwand kann insbesondere einstückig mit diesen ausgebildet sein. An dem Spindelstock kann eine sich axial zur Vorderwand hin erstreckende, vorzugsweise durch diese stirnseitig abge­ schlossene Rinne ausgebildet sein. In dieser kann die Rück­ wand axial verschiebbar geführt sein. Bei Horizontalbohrma­ schinen kann durch die seitlich hochgezogenen Wände der vorzugsweise im Querschnitt U-förmigen Rinne ein seitliches Auslaufen des Kühlmittels verhindert werden. Die Rinne bildet somit einen unteren Teil der Seitenwände des Materialauffang­ behälters.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung können die Seitenwände des Materialauffangbehälters, vorzugsweise nur teilweise, durch relativ zueinander axial verschiebbare Elemente einer Teleskopeinrichtung gebildet sein. Die Teleskopeinrichtung kann vorzugsweise zum Spindelstock, insbesondere zur Rinne hin offen sein, so daß die Seitenwände des Materialauffangbe­ hälters teilweise durch Teile des Spindelstockes gebildet sind. Zur Abdichtung des Materialauffangraumes können zwi­ schen relativ, zueinander axial verschiebbaren Elementen Ab­ dichtmittel vorgesehen sein, die vorzugsweise als Bürsten­ dichtungen ausgebildet sind. Sie können an der Rückwand angeordnet sein und für eine Abdichtung zwischen Rückwand und Spindelstock sorgen. Auch zur Abdichtung der Elemente der Teleskopeinrichtung gegeneinander können Abdichtmittel vorgesehen sein, die vorzugsweise als Bürstendichtungen ausgebildet sind.

Es ist möglich, die jeweiligen Endelemente der Teleskopein­ richtung mit der Vorderwand bzw. der Rückwand fest zu verbin­ den. Die Länge des nicht nutzbaren axialen Abschnittes des Werkzeuges ist durch die Länge der Bohrbuchsen-Aufnahme mit der Bohrbuchse bestimmt. Da das Grundelement der Teleskopein­ richtung seitlich am Spindelkasten vorbeiführt, ist die nutzbare Länge nicht durch die Teleskopeinrichtung festge­ legt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Rückwand derart in die Teleskopeinrichtung hinein verschiebbar, daß der Abstand zwischen Vorderwand und Rückwand kleiner werden kann als die minimale Länge der zusammengeschobenen Elemente der Teleskopeinrichtung. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Teleskopeinrichtung ein an der Rückwand angreifendes Endelement umfaßt und daß die Rückwand relativ zu dem Endele­ ment axial verschiebbar ist. Zwischen Rückwand und Endelement kann eine Abdichtung vorgesehen sein. Prinzipiell ist eine ähnliche Konstruktion auch im Bereich der Vorderwand möglich, wobei zu beachten ist, daß der über die Vorderwand in Rich­ tung zum Werkstück verschiebbare Teil der Teleskopeinrichtung nicht mit dem Werkstück kontaktiert.

Bei einer anderen Ausführungsform sind die Seitenwände des Materialauffangbehälters mindestens teilweise durch einen vorzugsweise die Vorderwand und die Rückwand verbindenden Faltenbalg gebildet. Dieser kann, ähnlich wie die beschriebe­ ne Teleskopeinrichtung, zum Spindelstock hin offen und vorzugsweise gegen diesen durch Abdichtmittel abgedichtet sein.

Bei diesen Tiefbohreinheiten können neben dem Grundelement der Teleskopeinrichtung ein, zwei oder mehr Zusatz-Teleskop­ elemente eingesetzt werden, abhängig jeweils von der ge­ wünschten maximalen Bohrtiefe einer bestimmten Einheit. Die Länge der Zusatz-Teleskopelemente ist abhängig von dem Abstand der Vorderkante des Spindelkastens bis zum Träger des Spindelantriebs.

Bei kurzen Bohrtiefen sind keine Zusatz-Teleskopelemente erforderlich. Die längste Bohrtiefe wird dann bestimmt durch den Abstand der Vorderkante des Spindelkastens bis zum Träger des Spindelantriebs, reduziert durch die Verlustlänge der Bohrbuchsenaufnahme mit Bohrbuchse.

Bei der Tiefbohreinheit sind also keine Schleuderscheiben oder Abdichtungen am Bohrerschaft bei der Tauchspindelausfüh­ rung erforderlich. Es ergibt sich gegenüber den bisherigen Ausführungen eine geringere Gesamtlänge der Tiefbohreinheit. Bei gleicher Bohrtiefe können kürzere Werkzeuge verwendet werden, dadurch sind höhere Arbeitsvorschübe möglich. Dreh­ schwingungen werden wesentlich verringert und die Werk­ zeug-Standzeiten erhöht.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte Ausführungen darstellen können.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene, schematische Seitenansicht einer Tiefbohreinheit mit einer bevorzugten Ausführungsform eines Späneauf­ fangbehälters,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Späneauf­ fangbehälters von Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Rückansicht der Tiefbohrein­ heit von der Seite der Antriebseinheit für die Spindel und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Grundele­ mentes des Späneauffangbehälters.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 in Seitenansicht gezeigte Tiefbohreinheit 1 ist auf einem (nicht gezeigten) Aufspanntisch aufgespannt, auf der auch ein (ebenfalls nicht gezeigtes) Spannelement ange­ ordnet ist, das das rotationssymmetrische Werkstück 2 hält. An der der Tiefbohreinheit 1 zugewandten, ebenen Stirnfläche des Werkstückes 2 liegt eine Werkzeugführung oder Bohrbuchsenträ­ ger 3 an, die zentrisch eine in einer Hülse ausgebildete axiale Werkzeugführungsöffnung 4 aufweist und die in einer sich konisch zum Werkstück verjüngenden axialen Durchlaßöff­ nung 5 der Vorderwand 6 eines Materialauffangbehälters 7 eingespannt ist. Der Materialauffangbehälter 7 wird auf der Seite der Spindel 8 der Tiefbohreinheit von einer vertikalen, im unteren Teil plattenförmigen Rückwand 9 begrenzt, die in Richtung der Pfeile 10 axial verschiebbar ist. Da er außer dem Kühl/Schmiermittel hauptsächlich die Späne auffängt, wird er auch als Späneauffangbehälter bezeichnet.

Die in ihrem unteren Bereich zur Spindel hin abgeschrägte Vorderwand 6 und die Rückwand 9 sind, wie im folgenden im Detail beschrieben, über Seitenwände derart miteinander verbunden, daß ein nach außen im wesentlichen geschlossener Materialauffangraum entsteht, der das axial langgestreckte Werkzeug 11 umschließt. Von den Seitenwänden des Späneauf­ fangbehälters, die in Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 noch näher beschrieben werden, sind in Fig. 1 die Innenseite der hinteren Seitenwand 12 und eine Innenseite 13a des dort im Querschnitt U-förmigen Maschinenbettes 13 zu erkennen. Das Maschinenbett bildet mit seiner Unterseite 14 auch die untere Seitenwand des Späneauffangbehälters, in der direkt angren­ zend an die Vorderwand 6 eine untere Austrittsöffnung 15 zur Abfuhr des die Späne führenden Kühlmittels vorgesehen ist. Die obere Begrenzung des Späneauffangraumes des Späneauffang­ behälters 7 wird durch relativ zueinander axial verschiebbare Elemente 16, 17, 18 einer Teleskopeinrichtung 19 gebildet. Die beiden spindelseitigen Elemente 17, 18 haben im wesent­ lichen die Form horizontal ausgerichteter Platten und sind in seitlichen Führungsschienen axial verschiebbar geführt, wobei von den Führungsschienen in Fig. 1 nur die hintere Führungs­ schiene 20 zu erkennen ist. Das Grundelement 16 ist ein­ stückig mit der hinteren im wesentlichen vertikalen Seiten­ wand 12 ausgebildet, die mit der Vorderwand 6 aufklappbar verbunden ist. Die obere Seitenwand des Materialauffangbehäl­ ters 7 ist somit durch einen in seiner axialen Länge verän­ derbaren Schiebemechanismus gebildet. Die Form der Grundele­ mente 16 ist aus Fig. 4 zu erkennen. Es hat die Gestalt eines umgekehrt U-förmigen Tunnels, dessen U-Schenkel die Seitenwände 12 bilden. Im oberen Abschnitt ist ein Sicht­ fenster 60 vorgesehen. Im daran antriebsseitig anschließenden Teil hat dieser obere Abschnitt einen Ausschnitt bzw. eine Aussparung 51, der so tief ist, daß sich die Seitenwände 12 an dem Antriebsteil 52 (Fig. 1) seitlich vorbeischieben können, bis der Grund 53 des Ausschnittes in der Position 37 an dem Antriebsteil 52 zur Anlage kommt. Der das Sichtfenster 50 tragende obere Abschnitt ist in der Länge dem einen Spindelkasten 21 angepaßt und überdeckt diesen. Er ist über Scharniere 54 am Maschinenbett 13 im Bereich des Bohrbuchsen­ trägers 5 angelenkt, so daß das Grundelement 16 aufgeklappt werden kann, und der gesamte Späneraum uneingeschränkt zugänglich ist. Die beiden anderen Zusatz-Elemente 17, 18 überdecken die Aussparung 51, wenn sich der Abstand des Bohrbuchsenträgers 3 von dem Antriebsteil 52 vergrößert.

Die Spindel 8 der Tiefbohreinheit 1 ist in einem Spindel­ kasten 21 mittels eines vorderen Lagerelementes 22 und eines hinteren Lagerelementes 23 drehbar gelagert und wird über eine an dem Spindelkasten 21 anschließende, in dem An­ triebsteil liegende, als Servomotor ausgebildete Antriebsein­ heit 24 über ein Getriebe 25, z. B. einen Riementrieb, ange­ trieben. Der Spindelkasten 21, dessen vorderer Teil einen Teil der Rückwand 9 bildet, ist gegenüber dem Spindelstock 13 in Richtung der Pfeile 10 axial verschiebbar in entsprechen­ den Führungen geführt. Die Führungen können sowohl zur Schaffung kürzester Baulänge innerhalb des Späneraumes als auch, wie dargestellt, außerhalb des Späneraumes angeordnet sein.

Das Tiefbohrwerkzeug 11 weist einen axial vom Einspannab­ schnitt 26 bis zur Werkzeugspitze 27 durchgehenden Kühl­ mittelkanal auf. Es ist, über einen Dichtring 28 abgedichtet, in der Werkzeugaufnahme 29 der Spindel 8 eingespannt, die ebenfalls einen axialen Kühlmittelkanal aufweist, der den Kühlmittelkanal des Werkzeuges 11 über eine Gleitringdichtung mit der Kühlmittelzufuhreinheit 30 verbindet.

Beim Tiefbohren dringt das Werkzeug 11 bei Verschieben des Spindelgehäuses 21 in Richtung auf das Werkstück 2 mit seiner Spitze 27 durch die Werkzeugführungsöffnung 4 hindurch in das Werkstück 2 ein. Bei der gezeigten Ausführungsform dreht sich dabei die Spindel mit dem Werkzeug, während das Werkstück 2 feststeht. Das durch die Kühlmittelzufuhreinheit 30 beförder­ te Kühlmittel strömt durch die Spindel 8 und das Werkzeug 11 bis zum Zerspanungsbereich an der Spitze 27 des Werkzeuges vor und spült die Späne entlang einer Spänerückführung des Werkzeuges 11 aus dem Bohrloch durch die direkt an das Bohrloch anschließende Werkzeugführungsöffnung 4 hindurch in den Materialauffangbehälter 7. Da dieser im wesentlichen nach außen abgeschlossen bzw. abgedichtet ist, kann das mit hohem Druck zurückspritzende Kühlmittel die Umgebung nicht ver­ schmutzen, sondern läuft durch die Austrittsöffnung 15 nach unten ab und kann, wenn gewünscht, durch eine Filtereinrich­ tung von den Spänen gereinigt zur Kühlmittelzufuhreinheit 30 zurückgeführt werden. Bei Vorschub des Spindelkastens durch eine (nicht gezeigte), als Servomotor ausgebildete Vorschub­ einrichtung in Richtung auf das Werkstück verringert sich die axiale Länge des Materialauffangbehälters 7, weil sich die Rückwand 9 auf die ortsfeste, mit dem Spindelstock 13 verbun­ dene Vorderwand 6 zubewegt.

Die beim axialen Vorschub des Werkzeuges 11 in Richtung auf das Werkstück ablaufenden Vorgänge werden im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert. Die Rückwand 9 ist in ihrem oberen Teil einstückig mit dem Spindelkasten 21 ausgebildet. Im oberen Teil ist in einer zylindrischen Ausnehmung 31 das vordere Wälzlagerelement 22 der Spindel 8 untergebracht und durch ein flanschförmiges Dichtelement 32 axial fixiert und gegen den Materialauffangraum abgedichtet. Der plattenförmige untere Teil 9a der Rückwand ist fest mit dem oberen Teil verschraubt und bildet gemeinsam mit diesem die Rückwand 9. In Richtung auf die Vorderwand 6 vor dem unteren Teil 9a der Rückwand ist in einer horizontalen, senkrecht zur axialen Richtung verlau­ fenden Klemmhalterung 33 eine Bürstendichtung 34 befestigt, deren Bürsten bis zur Oberfläche der Unterseite 14 des Spindelstockes 13 reichen und bei Vorschub der Spindel die Unterseite 14, insbesondere die dort ausgebildeten axialen Führungen von Spänen befreien. Bei der hier gezeigten Einheit liegen die axialen Führungseinheiten außerhalb des Spänerau­ mes. Wie hier dargestellt, dienen die Bürsten der Abdichtung des Späneraumes zum Führungsraum, gleichzeitig werden die am Boden abgelagerten Späne bei der Vorschubbewegung in Richtung Späne-Öffnung geschoben. Die Bürstendichtung 34 reicht seitlich bis zu den nach oben gezogenen Innenseiten des U-förmigen Späneauffangbehälters 13, wie dies in Fig. 3 zu erkennen ist.

Oberhalb des vorderen Lagerelementes 22 ist an dem Spindel­ kasten 21 ein nach oben gerichteter, horizontal und senk­ recht zur axialen Richtung verlaufender Anschlagsteg 35 ausgebildet. Dieser wird von einer nach unten gebogenen Kante 36 des an der Rückwand angreifenden Endelementes 18 der Teleskopeinrichtung 19 hintergriffen. Bei Vorschub des Spindelkastens 21 mit der Rückwand 9 in Richtung auf die Vorderwand 6 bleibt das Endelement 18 zunächst im wesent­ lichen unbewegt, während der Anschlagsteg 35 sich unter dem Endelement 18 von der nach unten gebogenen Kante 36 des Endelementes 18 wegbewegt. Dabei bewegt sich die Kante 36 relativ auf die im Querschnitt gezeigte C-förmig erschei­ nende, horizontal und senkrecht zur Axialrichtung verlaufende Ausnehmung 37 des Spindelkastens 21 zu. Gleichzeitig bewegt sich die Vorderseite des Dichtelementes 32 zusammen mit der Rückwand 9 auf die nach unten gebogene vordere Anschlagkante 38 des Endelementes 18 solange, bis es an diese anschlägt und bei weiterem Vorschub das Endelement 18 in Richtung auf die Vorderwand mitnimmt. Die Kante 36 sitzt dann im Bereich der Ausnehmung 37. Bei weiterem Vorschub schlägt die vordere Anschlagkante 38 schließlich an die vordere Anschlagkante 39 des Elementes 17 an, das daraufhin bei weiterem Vorschub des Spindelkastens in Richtung auf die Vorderwand 6 mitgenommen wird.

Nach weiterem Vorschub kann das Werkzeug 11 seine maximale Vorschubposition erreichen, in der die Bürstendichtung 34 die gestrichelt gezeichnete Position 34′ einnimmt, die Vordersei­ te der Rückwand die Position 9′, das Dichtelement die Positi­ on 32′, die Werkzeugaufnahme die Position 29′, die Anschlag­ kanten 38 und 39 die Positionen 38′ bzw. 39′ und die C-förmige Ausnehmung 37 des Spindelkastens 21 die gestrichelt gezeichnete Position 37′. Die in dieser Position noch unge­ nutzte axiale Länge des Werkzeuges 11 ist minimal und ent­ spricht im wesentlichen dem axialen Abstand zwischen der Vorderseite der gestrichelt gezeichneten Werkzeugaufnahme 29′ und der ihr zugewandten Stirnseite des Werkstückes 2. Es wird hieraus deutlich, daß die Bohrerlänge optimal ausgenutzt werden kann, da die "axiale Länge" des Späneauffangraumes praktisch auf fast Null reduziert ist. In jeder Phase des Bohrvorganges ist außerdem das Werkzeug 11 vollständig von den Seitenwänden des Späneauffangbehälters 7 umgeben, was die Gefahr einer unbeabsichtigten Berührung des Bedieners mit dem sich drehenden Werkzeug ausschließt und somit zur Be­ triebssicherheit beiträgt.

Aus der schematischen Rückenansicht in Fig. 3 wird der Aufbau des Späneauffangbehälters, insbesondere der Teleskopein­ richtung 19 besser erkennbar. Der Spindelstock 13 weist im Querschnitt eine im wesentlichen rechtwinklige U-Form auf und bildet eine in axialer Richtung, also senkrecht zur Papier­ ebene sich erstreckende langgestreckte Rinne. An der Ober­ fläche der Unterseite 14 des Spindelstockes sind axiale Führungen 40 ausgebildet, in denen die Rückwand 9, 9a in axialer Richtung verschiebbar geführt wird. Es sind weiter zu erkennen die Rückseite der Kühlmittelzufuhreinheit 30 und die Rückseite der Antriebseinheit 24, die beide am Spindelkasten 21 befestigt sind.

Der vom Späneauffangbehälter 7 gebildete Späneauffangraum weist einen im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt auf. Die Seitenwände werden von der in Fig. 3 auf der rechten Seite erkennbaren, fest mit der Vorderwand verbundenen, in ihrer axialen Länge nicht veränderbaren vertikalen hinteren Seitenwand 12 des klappbaren Grundelementes der Teleskopein­ richtung, den mit geringem Abstand darunter angeordneten Seiten 13 des U-förmigen Spindelstockes, sowie der zu der hinteren Seitenwand 12 spiegelsymmetrisch angeordneten, auf der linken Seite der Fig. 3 erkennbaren vorderen Seitenwand 41 gebildet. Die obere Seitenwand wird im wesentlichen durch die Elemente 16, 17, 18 der Teleskopeinrichtung gebildet. Das der Rückwand 9 nahe Endelement 18, das im wesentlichen die Form einer horizontalen Platte aufweist, sowie das mit geringem Abstand darüber angeordnete Element 17 mit etwa der gleichen Form sind in axialen Nuten der hinteren Führungs­ schiene 20 bzw. der vorderen Führungsschiene 42 axial ver­ schiebbar geführt. Die Führungsschienen 20, 42 sind im oberen Bereich der Seitenwände 12 bzw. 41 unterhalb von horizontal aufeinander zugebogenen Abschnitten 43, 44 befestigt, die die seitlichen Bereiche der oberen Seitenwand bilden. Zwischen den aufeinander zugerichteten Enden der Abschnitte 43, 44 ist ein sich axial erstreckender freier Zwischenraum 45 ausge­ spart, dessen Breite geringfügig größer ist als die Breite des Spindelkastens in diesem Bereich.

Bei Vorschub der Rückwand und des Spindelkastens in Richtung auf die Vorderwand bewegt sich ein Hals des Spindelkastens zwischen den Abschnitten 43, 44 in dem Zwischenraum 45 nach vorne, wobei der vor der Rückwand befindliche Teil des Zwischenraumes von den Elementen 16, 17, 18 der Teleskopein­ richtung nach oben abgedeckt wird. Das Element 16 verbindet dabei fest die Abschnitte 43 und 44, während die Elemente 17 und 18 axial verschiebbar sind. Zur seitlichen Abdichtung zwischen der Rückwand 9 und den feststehenden Seitenwänden 12, 41 der Teleskopeinrichtung des Materialauffangbehälters sind an den Innenseiten der Seitenwände 12, 41 unterhalb der Führungsschiene 20, 42 entlangbürstende Bürstendichtungen 46, 47 an der Rückwand befestigt. Diese dichten auch mit einigen Borsten die jeweils schräg nach innen unten verlaufenden Zwischenräume 48, 49 zwischen schräg nach innen unter geboge­ nen, als Abtropfkanten dienenden Abschnitten 50, 51 der Seitenwände 12, 41 und den schräg nach außen oben abgeschräg­ ten, senkrechten Seitenabschnitten des U-förmigen Spindel­ stockes ab. Die Unterkante der Seitenwände 12, 41 der Teles­ kopeinrichtung liegen somit tiefer als die Oberkanten der Seitenabschnitte des Spindelstockes, womit zusätzlich das Herausdringen von Kühlmittel und Spänen aus dem Materialauf­ fangraum verhindert wird. Es ist möglich, mit einer nur einteiligen Abdeckung in Form des Grundelementes 16 (Fig. 4) zu arbeiten.

Claims (17)

1. Tiefbohreinheit (1) mit einem Späneauffangbehälter (7), die mindestens eine in einem Spindelkasten (21) drehbar gelagerte Spindel (8) mit einer Werkzeugaufnahme (29) zur Aufnahme eines Werkzeuges (11) aufweist, mit einer einem Werkstück (2) zuwendbaren Vorderwand (6), in der eine Werkzeugführung (3) mit einer axialen Werkzeugfüh­ rungsöffnung (4) angeordnet ist,
mit einer auf der Seite der Spindel (8) angeordneten, eine axiale Durchlaßöffnung aufweisenden Rückwand (9, 9a), die relativ zur Vorderwand (6) axial verschiebbar ist, und
mit Seitenwänden (12, 13, 14, 16, 17, 18, 41), die die Vorderwand (6) und die Rückwand (9, 9a) unter Bildung eines nach außen abdichtbaren, einen axialen Abschnitt des Werkzeuges umschließenden Späneauffangraumes mitein­ ander verbinden.

2. Tiefbohreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand (9) ein vorderes Lagerelement (22) für die Spindel (8) aufweist und daß die Werkzeugaufnahme (2a) der Spindel (8) von der Seite des Späneauffang­ raumes zugänglich ist.

3. Tiefbohreinheit, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückwand (9) mit dem Spindelkasten (21) starr verbunden ist.

4. Tiefbohreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelkasten (21) relativ zu einem Spindelstock (13) axial verschiebbar ist und daß die Vorderwand (6) mit dem Spindelstock (13) starr verbunden ist.

5. Tiefbohreinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Spindelstock (13) eine sich axial zur Vorder­ wand hin erstreckende, vorzugsweise durch die Vorderwand (6) stirnseitig abgeschlossene Rinne ausgebildet ist.

6. Tiefbohreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände des Spä­ neauffangbehälters (7), vorzugsweise nur teilweise, durch relativ zueinander axial verschiebbare Elemente (16, 17, 18) einer Teleskopeinrichtung (19) gebildet sind.

7. Tiefbohreinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskopeinrichtung (19) zum Spindelstock (13) hin offen ist und daß die Seitenwände des Späneauf­ fangbehälters (7) teilweise durch den Spindelstock (13) gebildet sind.

8. Tiefbohreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung des Späne­ auffangbehälters (7) Abdichtmittel vorgesehen sind, die vorzugsweise als Bürstendichtung (34, 46, 47) ausgebil­ det sind.

9. Tiefbohreinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskopeinrichtung (19) ein an der Rückwand (9) angreifendes Endelement (18) umfaßt und daß die Rückwand (9) relativ zu dem Endelement (18) axial verschiebbar ist.

10. Tiefbohreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände des Späne­ auffangbehälters mindestens teilweise durch einen Faltenbalg gebildet sind.

11. Tiefbohreinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der Faltenbalg zum Spindelstock hin offen ist und vorzugsweise gegen diesen durch Abdichtmittel abgedichtet ist.

12. Tiefbohreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise im Quer­ schnitt U-förmiges Element (16) des Späneauffangraums eine Aussparung (51) aufweist, in die sich ein Antriebs­ teil (52) der Tiefbohreinheit hineinschieben kann, wobei vorzugsweise diese Aussparung (57) durch Zusatzelemente (17, 18) überdeckbar ist.

13. Tiefbohreinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß das Grundelement (16) gelenkig und wegschwenk­ bar angebracht ist und/oder eine Sichtscheibe (60) enthält.

14. Tiefbohreinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß axiale Führungen für die Elemente (17, 18) innerhalb des Späneraums angeordnet sind.

15. Tiefbohreinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß axiale Führungen (20) für die Elemente (17, 18) spänegeschützt außerhalb des Späneraums angeordnet sind.

16. Tiefbohreinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß axiale Führungen (20) innerhalb des Späneraums mit Abstreifelementen, wie Bürsten, zur Befreiung von Spänen zusammenwirken.

17. Tiefbohreinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß axiale Führungen (20) für die Elemente (17, 18) aus Kugelführungen bestehen.