DE2255354C3 - Vorrichtung zum Reinigen von Bohrungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Bohrungen durch im Anschluß an den Bohrvorgang nach Abschalten der Kühlmittelzufuhr in die Bohrung über einen Zuführkanal eingeleitete Druckluft.

Es ist eine Vorrichtung der eingangs erwähnten An bekannt geworden (DT-GM 18 17 333), die zum Entfernen von Spänen aus Sacklöchern dient. Sie besteht aus zwei konzentrisch ineinanderlaufenden gekrümmten Rohren, wobei durch das innere, etwas zurückversetzte Rohr Druckluft in eine Bohrung eingeblasen werden kann, an die die Vorrichtung nach dem Ausführen des Bohrers in einem gesonderten Arbeitsgang angesetzt werden kann. Das äußere Rohr soll dabei die aus der Bohrung austretende verunreinigte Druckluft ableiten. Mit dieser Vorrichtung ist zur Reinigung ein besonderer Arbeitsgang erforderlich und die Vorrichtung muß, wenn die Späne und entstehender Bohrölnebel nicht die Umgebung verschmutzen soll, an ein besonderes Absetz- und Rückgewinnungsgefäß angeschlossen sein. Die Vorrichtung dürfte im übrigen bei tiefen Bohrungen sehr an Wirkung verlieren, weil trotz einer angestrebten Umkehrspülung eine Verwirbelung das liefe Eindringen des Preßluftstrahles unmöglich machen dürfte.

Das Tiefbohren ist ursprünglich zum Bohren oder Aufbohren sehr langer Bohrungen entwickelt worden. Heute wird es jedoch schon vielfach auch für kürzere Bohrungen eingesetzt, da es in einem Arbeitsgang die Herstellung von Bohrungen hoher Genauigkeit und Oberflächengüte ermöglicht. Beim Tiefbohren wird ein Kühlmittel durch einen Kühlmillelkanal zugeführt, der in den meisten Fällen durch eine Bohrung im Werkzeug gebildet ist. Es ist jedoch auch möglich, das Kühlmittel zwischen Bohrer und Bohrungswandung zuzuführen. Meist erfolgt jedoch auf diesem Wege die Späneabfuhr, und /war ist dazu bei Einlippen-Tiefbohrwerkzeugen der Bohrerschaft mit einer V-förmigen Spannut versehen.

Durch die Bearbeitung und das meist ölartige Kühlmittel wird die Bohrung sehr stark verschmutzt. Es ist daher eine Reinigung des Werkstückes notwendig, ehe es weiterbearbeitet oder einer Nachmessung unterzogen wird. Da das Tiefbohren eine Genaubearbeitung ist, sollte ferner die Oberfläche der Bohrung auf keinen Fall durch hängengebliebene Späne beim Herausziehen des Bohrers beschädigt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die es ermöglicht, die Reinigung der Bohrung auf einfache Weise in einem Arbeitsgang mit dem Tiefbohren durchzuführen, ohne dabei die Bohrungsoberfläche zu verletzen.

ίο Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Zuführkanal durch den Kühlmittel- bzw. Druckluftzuführkanal eines Tiefbohrwerkzeuges einer an sich bekannten Tiefbohreinrichtung gebildet ist, während sich dieses im Bohrloch befindet.

■ 5 Es ist zwar bereits eine Tiefbohrmaschine bekannt geworden (US-PS 22 40 795), bei der während des Bohrvorganges alternativ Druckluft oder ein anderes Strömungsmittel eingeleitet werden kann. Dies ist dort jedoch nur zur Kühlung bzw. Spülung der Bohrung vorgesehen. Jedenfalls ist keinerlei Hinweis auf eine Reinigung der Bohrung durch Ausblasen gegeben und der Fachmann konnte daraus keine Anregung beziehen, um zur erfindungsgemäßen Lösung zu gelangen.

Durch das Reinigen nach der Erfindung wird auch ein Verklemmen von Spänen zwischen Bohrer und Bohrungswand und damit das Auftreten von Kratzern vermieden, wie die Praxis gezeigt hat. Außerdem wird gleichzeitig üer Bohrer von Spänen od. dgl. gereinigt.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung befindet sich das Tiefbohrwerkzeug während der Druckluftzufuhr in seiner Rückzugsphase. Am Ende des Bohrvorganges, d. h. meist bei noch laufendem Bohrer bzw. in dessen Auslauf, wird Druckluft in den Kühlmiuclkanal eingeführt. Dadurch wird eine sehr intensive Reinigung der Bohrung erzielt. Durch die hohen Luftgeschwindigkeiten werden nicht nur sämtliche Späne sofort herausgeblasen, sondern auch das Kühlmittel wird entfernt, so daß eine völlig freie und saubere Bohrung zurückbleibt, und das teure Ticfbohr-Kühl- und Schmiermittel vollständig zurückgewonnen werden kann. Auch der Bohrer wird dabei gesäubert. In weiterer vorteilhafter Aiisgestalning der Erfindung soll sich das Tiefbohr-Werkzeug, wie bereits angedeutet, während der Druckluftzufuhr drehen, da dann alle Stellen der Bohrungsoberfläche gleichmäßig freigeblasen werden. Ein Trockenlaufen des Bohrers in der Bohrung ist dabei nicht zu befürchten, da, wie die Praxis gezeigt hat, die ausgeblasene Druckluft offenbar eine Art Luftlager zwischen dem Umfang des Bohrers und der Bohrungswand schafft.

Bei einer Sacklochbohrung ist von vornherein gewährleistet, daß die Ausblasung der gesamten Bohrungslänge erfolgt. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann jedoch die Vorrichtung auch bei einer Durchgangsbohrung eingesetzt werden, wenn nämlich das freie Ende der Durchgangsbohrung eine Abdeckung aufweist. Wenn in diesem Zusammenhang von einer Durchgangsbohrung gesprochen ist, so sind damit sowohl glatte wie auch abgesetzte Bohrungen gemeint, die mit dein Tiefbohrwerkzeug aufgebohrt werden, als auch Bohrungen ins Volle, die bis zum entgegengesetzten Weirkstückende durchgeführt werden. Die Abdeckung sorgt dafür, daß zumindest ein Teil der Druckluft durch die Bohrung geblasen wird und

f>5 nicht ungenutzt zum freien Ende hinausslrömt. Sie kann das Loch vollständig oder auch nur teilweise verschließen. Zumindest sollte sie eine starke Drosselung für die Druckluft darstellen, so daß noch ausreichend Luft

durch die Bohrung zurückströmt. Die Abdeckung kann beispielsweise bei Durchgangsbohrungen, bei denen die Späneabfuhr unmittelbar zum freien Ende hinaus erfolgt, am Ende des Bohrvorgangs geschlossen bzw. angebracht werden. F.s sind dazu zahlreiche Möglichkeiten denkbar, z. B. eine automatische Andrückung der Abdeckung beim öffnen der Druckluftzuführung.

Die Druckluftzuführung kann von Hand zugeschaltet oder automatisch am Bohrungsende eingescha'let werden, beispielsweise durch einen Zeitschalter oder Endschalter und ein Magnetventil. Die Druckluft steht normalerweise in jedem Betrieb zur Verfugung und kann aus dem Druckluftnetz entnommen werden.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine Vorrichtung mit den als erfinderisch beanspruchten Merkmalen.

Die Zeichnung zeigt eine Vorrichtung zum Tiefbohren mit einem Tiefbohrwerkzeug 11, das nach Art eines Finlippen-Bohrwerkzeuges ausgebildet ist. Es besitzt einen Schneidkopf 12, an dem vorn eine einzige arbeitende Werkzeugschneide ist. Der Kopf hat seitliche Führungs- und Nachschneidabschnitte. Längs durch das Werkzeug hindurch läuft ein Kühlmiuelkanal U in Form einer Bohrung, die in der vorderen Stirnfläche 14 mündet und einen Eintritt in der hinteren, d.h. der der VorricliMng in dem Antrieb zugekehrten Stirnfläche 15 hat. Das Tiefbohrwerkzeug Il besitzt ferner eine Kühlmittel- und Spänerückführun^. 16 in Form einer V-förmigen Nut, die sich in Längsrichtung über den größten Teil des Tiefbohrwerkzeuges erstreckt. Das Tiefbohrwerkzeug ist in einer Spannhülse 17 eingespannt, die drehend angetrieben wird und in Längsrichtung vorschiebbar ist.

Zu der Vorrichtung gehört auch eine den Bohrer dicht am Werkstück 18 führende Bohrbuchse 19, die in einem Hohrbiiehsenträger 20 angeordnet ist. Eine mitlaufende Dichtung 21 sorgt dafür, daß die Späne und das Kühlmittel in einem Rückführungsraum 22 abgeleitet und in eine schematisch dargestellte Späneabscheidungs- und Kühlmittelrückgewinnungsanlage 23 geleitet werden.

Während des Arbeitens des Tiefbohrwerkzeuges 11 in der Bohrung 24 wird von einer Pumpe 25 über ein Ventil 26 ständig Kühlmittel, das auch für die Spänewegspülung zu sorgen hat, zur Kühlmittelzuführung 27 gedrückt, von wo aus es durch den Kühlmittelkanal H zum Arbeitsbereich fließt und durch die Rückführung 16 wieder abgeführt wird.

An die Kühlmittelzuführung 27 und damit an den Kühlmittelkanal ist jedoch nach der Erfindung noch eine weitere Leitung 28 angeschlossen. In dieser Leitung befindet sich ein Ventil 29. Die Leitung ist an eine Druckluftquelle, beispielsweise ein Druckluftnetz 30, angeschlossen. Die Ventile 26 und 29 können Magnetventile sein und beispielsweise auch in einem einzigen Mehrwegeventil zusammengefaßt sein.

Wenn, wie in der Zeichnung dargestell', ein Sackloch gebohrt werden soll, so wird beim Erreichen der nötigen

ίο Tiefe der Vorschub abgestellt und, eventuell mit einer gewissen Verzögerung, das Ventil 26 geschlossen, so daß die Kühlmittelzufuhr beendet wird. Danach wird das Ventil 29 geöffnet, und Druckluft aus dem Netz 30 strömt durch den Kühlmittelkanal 13 und die Rückfüh-

iS rungsnut 16. An der Rückgewinnungsanlage 23 sind die nötigen Vorkehrungen getroffen, daß die von eventuellem ölnebel und Spänen getrennte Luft entweichen kann. Vorteilhaft dreht sich der Bohrer während dieser Tätigkeit noch. Die Bohrung wird daher von allen Seiten

ίο ausgeblasen, und der Bohrer kann nunmehr /urückge fahren werden und hinterläßt eine völlig saubere Bohrung.

Wenn Durchgangsbohrungen gebohrt werden oder bereits Durchgangsbohrungen vorliegen, die nur aufzubohren sind, so kann an dem freien Ende 31 der in der Zeichnung strichpunktiert angedeuteten Durchgangibohrung eine Abdeckung 32 vorgesehen werden. Diese ist hier schematisch als eine Kappe dargestellt, die auf beliebige Weise an das Werkstück angedrückt oder an

)o diesem befestig; sein kann. Sie sollte jedenfalls Platz für das Durchbrechen des Werkzeuges I! lassen und irgendeine Abdichtung der Bohrung schaffen oder, wie bereits vorstehend beschrieben, für eine Drosselung sorgen, so daß die durch den Kühlmittelkanal 13 eingeblasene Druckluft durch die Rückführung 16 wieder zurückgeführt wird und die Bohrung ausbläsi.

Es ist jedoch auch möglich, ohne die Abdeckung J2 bei einer Durchgangsbohrung zu verwenden, die Druckluft auch beim Zurückfahren des Werkzeuges jus der Bohrung 24 eingeschaltet zu lassen. Das Ausblasen der Bohrung erfolgt dabei ebenfalls in einem Arbeitsgang mit dem Tiefbohren. Man verzichtet dabei allerdings auf das Säubern der Bohrung vor dem Zurückfahren des Werkzeugs 11.

Vorstehend ist das erfinderisch Beanspruchte anhand eines F.inlippen-Tiefbohrwerkzeuges und einer dieser angepaßten Vorrichtung beschrieben worden. Es läßt sich jedoch auch bei anderen Arten von Tiefbohrwerkzeiigen mit Kühlmitteliruführkanal anwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Reinigen von Bohrungen durch im AnschluB an den Bohrvorgang nach Abschalten der Kühlmittelzufuhr in die Bohrung über einen Zuführkanal eingeleitete Druckluft, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführkanal durch den Kühlmittelzuführkanal (13) eines Tiefbohrwerkzeuges (11) einer an sich bekannten Tiefbohreinrichtung gebildet ist, während sich dieses im Bohrloch (24) befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Tiefbohrwerkzeug (11) während der Druckluftzufuhr in seiner Rückzugsphase befindet.

J. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Tiefbohrwerkzeug (11) während der Druckluftzufuhr dreht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, in Verwendung bei einer Durchgangsbohrung, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (31) der Durchgangsbohrung eine Abdeckung (32) aufweist.