DE2919601C3

DE2919601C3 - Kernbohrvorrichtung für Glasplatten

Info

Publication number: DE2919601C3
Application number: DE2919601A
Authority: DE
Inventors: Dante Sergio Dearborn Heights Mich. Giardini
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1978-06-05
Filing date: 1979-05-16
Publication date: 1981-09-17
Also published as: DE2919601A1; DE2919601B2; CA1107092A; GB2022477A; GB2022477B; US4194322A; JPS5923924B2; JPS54159794A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kernbohrvorrichtung für Glasplatten, wobei die Bohrvorrichtung mit einer Bohrstange ausgestattet ist, an der ein Schneidwerkzeug entsprechend der Größe des herauszuschneidenden Kernes vorgesehen ist.

Bei Bohreinrichtungen dieser Art schneidet ein flüssigkeitsgekühlter Bohrkran? einen entsprechenden Bohrkern aus der zu behandelnden Glasplatte heraus. Wird nun eine unkontrollierte Kraft auf das Schneidwerkzeug gebracht, so erfolgt an bestimmten Stellen ein hoher Anstieg der Temperatur, was bei den meisten Materialien die Erzeugung von kleinen Rissen auslöst. Die Lebensdauer des Schneidwerkzeugs wird ebenfalls dadurch verringert.

Die erfindungsgemäße Kernbohrvorrichtung ist insbesondere geeignet dafür, kleinere Schäden in einer Glasplatte dadurch zu reparieren, daß um den Schaden herum eine kreisrunde Glasplatte herausgeschnitten ίο wird.

Bekannte Einrichtungen dieser Art weisen den Nachteil auf, daß die Dosierung der auf das Schneidwerkzeug wirkenden Kraft schwierig ist, so daß es zu den oben erwähnten Ausfällen kommen kann. Es ist ι τ daher Aufgabe der Erfindung, ein Schneidwerkzeug der oben bezeichneten Art zu schaffen, bei dem sich der Druck auf das Schneidwerkzeug zur Erzeugung der Schneidkraft gewissermaßen selbst kontrolliert und dadurch eine ungleichmäßige oder aber zu große bzw. zu kleine Schneidkraft insgesamt vermieden wird. Weiterhin soll eine Vorrichtung vorgeschlagen werden, die es erlaubt, das erfindungsgemäße Prinzip auf eine Schneidvorrichtung zu übertragen, die von beiden Seiten einer Glasplatte das Ausschneiden eines Kernes 2ΐ vornimmt.

Zwar ist eine Vorrichtung der letztgenannten Art durch die US-Patentschrift 38 13 820 bekannt; auch erfolgt die Vorwärtsbewegung der Schneidwerkzeuge auf hydraulische Weise. Jedoch wirken die Schneidiii werkzeuge im Gegensatz zu der Schneidvorrichtung gemäß der Erfindung nicht gleichzeitig sondern nacheinander, was nachteilig ist

Das Ziel der Erfindung wird durch die Anwendung der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale erreicht. Ji Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich durch die Anwendung der Merkmale der Unteransprüche, wobei insbesondere auch die Anwendung der Erfindung auf eine Vorrichtung angesprochen ist, die gleichzeitig von beiden Seiten einer Glasplatte einen Kern ausbohrt.

Die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung erlaubt es, auf einer Seite einer Glasplatte oder aber wahlweise auf beiden Seiten einer Glasplatte gleichzeitig das Herausschneiden eines Bohrkernes vorzunehmen, wobei die •i". Schneidekraft sich selbst steuert, so daß keine ungleichmäßige Schneidkraft oder aber eine Überhitzung im Schneidbereich vorkommen kann. Weiterhin wird durch das den Schneiddruck übertragende Medium eine Kühlung des .Schneidbereiches durchgeführt und •>n gleichzeitig die Schneidspäne herausgespült.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Bohrvorrichtung auf einer Seite ^γ>ί der Glasplatte angesetzt ist;

Fig. 2 die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung, die jedoch so ausgestaltet ist, daß die Bohrung auf beiden Seiten der Glasplatte zum Einsatz kommt;

F i g. 3 eine Draufsicht der Anordnung gemäß F i g. 2. M) In der Fig. 1 ist eine Kernbohrvorrichtung mit 10 bezeichnet; sie ist in üblicher Weise auf einem Bohrständer 12 befestigt. Der Bohrständer weist eine Basisplatte 14 und einen vertikal verstellbaren Halter 16 auf. Innerhalb des Halters ist ein Bohrhaltcr 18 d^r> angeordnet, der eine Bohrstange 20 trägt. Die Bohrstange 20 ist mit einer Mittclbohrung 22 ausgestattet, die mit einer Mittelbohrung 24 in eine Innenstange 26 verbunden ist. Die Innenstange 26 erstreckt sich nach

unten und greift ein in eine Ausnehmung 30 in der Bohrstange 20. Die Verbindung erfolgt hier im Preßsitz. Die Mittelbohrung 24 endet hier und weist eine Reihe von Querbohrungen 32 auf, die sich durch die Wand der Innenstange 26 erstrecken.

Im oberen Bereich der Bohrstange sind im Abstand zueinander auf dem Umfang der Bohrstange Querbohrungen 34 angeordnet, die sich durch die Bohrstange 20 hindurch erstrecken und die die Mittelbohrung 22 mit einer Ringnut 36 verbinden. Letztere ist in einer Flüssigkeitszufüh-einrichtung 38 angeordnet, die abdichtend auf der Bohrstange 20 angeordnet ist Die Ringnut 36 ist durch eine Leitung 40 mit einer Druckquelle, die etwa Wasser enthalten kann, verbunden.

Das untere Ende der Innenstange 26 erstreckt sich durch ein Schneidwerkzeug 42 hindurch; es ist in diesem axial verschieblich angeordnet, jedoch so, daß eine Drehung der Bohrstange 20 auf das Schneidwerkzeug 42 übertragen wird. Bevorzugt ist die Konstruktion so getroffen, daß ein Bohrkranz 44 düs Schneiden der Glasplatte 46 vornimmt Auf der Innenstange 26 ist ein Anschlag 47 angeordnet durch den die axiale Verschiebung des Schneidwerkzeuges 42 begrenzt wird.

Der untere Bereich des Flansches 28 der Bohrstange 20 und die obere Räche 48 des Schneidwerkzeuges 42, sind abdichtend miteinander verbunden durch die Anordnung eines Faltenbalges 50. Der Faltenbalg weist einen geringfügig kleineren Durchmesser auf als das Schneidwerkzeug. Der Innenraum 51 des Faltenbalges ist so ausgebildet, daß er durch die Bohrstange 20 und die Querbohrungen 32 mit Flüssigkeit gefüllt werden kann. Der Faltenbalg zieht sich zusammen und dehnt sich aus in einer Weise, die noch beschrieben werden wird; das hat zur Folge, daß das Schneidwerkzeug 42 auf die Glasplatte 46 gedrückt wird mit einer im wesentlichen konstanten Kraft.

Die obere Hache 48 des Schneidwerkzeugs weist eine Drosselöffnung 52 auf; der Durchmesser dieser Drosselöffnung kann frei gewählt werden. Der Spalt 54 zwischen dem Bohrkranz 44 und der Glasplatte 46 bildet eine zweite Drosselöffnung für die austretende Flüssigkeit Die Flüssigkeit innerhalb des Schneidwerk jges 42 tritt somit durch den Spalt 54 aus und schwemmt die Schneidspäne hinweg, so daß sich eine saubere und glatte Schneidfuge ergibt.

Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Kernbohreinrichtung bringt die eingeführte Flüssigkeit, also etwa Wasser, in der Bohrstange 20 die Kraft auf das Schneidwerkzeug 42 auf, wobei die beiden öffnungen 52 und 54 die Schneidkraft steuern Wasser wird unter Druck dem Faltenbalg 50 durch die Querbohrungen 32 zugeführt Das Wasser dringt langsam durch die Drosselöffnung 52 hindurch und erzeugt einen Druckaufbau im Innenratm 51. Durch diesen Innendruck wird das Schneidwerkzeug 42 nach unten gedrückt und in Kontakt mit der Glasplatte 46 gebracht. Der Druck im Innenraum 51 wird immer größer iein als der Druck in der Bohrkammer 58, da in der Bohrkammer 58 ein Spalt 54 zwischen dem Bohrkranz des Schneidwerkzeuges 42 und der Glasscheibe vorhanden ist.

Daraus wird deutlich, daß die Schneidkraft sich selbst steuert. Wenn der Druckujfbau in dem Innenraum 51 ansteigt, verringert sich die Größe des Spaltes 54. Die Größe des Spaltes 54 nimmt jedoch auch ab mit einer Vergrößerung der Späneerzeugung. Dadurch v/irc! der Druck in der Bohrkammer 58 erhöht; diese Kraft wirkt entgegen der Kraft im Innenraum des Faltenbalges und bewegt das Schneidwerkzeug nach oben, also weg vom Glas. Daraus ergibt sich ein Selbstregulierungseffekt im Bezug auf die Schneidkraft. Das Schneidwerkzeug 42 selbst ist in der Lage, sich vertikal auf der Innenstange ·, 26 zu bewegen, wobei sich der Faltenbalg ausdehnt oder zusammenzieht.

In den F i g. 2 und 3 ist nun eine andere Ausführungsform der Erfindung gezeigt; hier wird das erfindungsgemäße Prinzip auf eine Schneidvorrichtung angewendet,

ίο die gleichzeitig von beiden Seiten einer Glasplatte einen gleichen Kern ausbohrt Dabei kann die Kernbohrvorrichtung in bevorzugter Weise tragbar ausgestaltet sein und kann direkt mit der Glasplatte verbunden werden. Ähnlich wie in F i g. 1 weist eine Kernbohreinrichtung

ii 110 einen Kragen 111 auf, der durch einen Bolzen 112 eine Hülse 113 trägt Die Hülse ist im Preßsitz mit einer Bohreinrichtung 114 verbunden. Die Bohreinrichtung weist weiterhin im Umfang angeordnete und gleichmäßig verteilte Abstützfüße 115 auf, die mit dem Kragen 111 verbunden sind. Die Abstützfüße sind bekannt und sollen hier nicht näher erläutert werten; sie werden mit der Glasplatte 116, die repariert werden soll, verbunden. Saugnäpfe sind mi' 118 bezeichnet

Die Bohreinrichtung 114 weist ein Futter 119 auf, in das die Bohrstange 120 eingesetzt ist. Die Bohrstange 120 erstreckt sich, wie insbesondere aus der Fig. 2 hervorgeht, durch ein Loch 132 in der Glasplatte 116. Es ist selbstverständlich, daß das Loch 132 erst auf bekannte Weise in die Glasplatte 116 hineingebohrt

jo werden muß, sofern nicht der Schaden in der Glasplatte selbst so ausgebildet ist, daß die Durchführung der Bohrstange direkt erfolgen kann.

Auf beiden Seiten der Glasplatte sind mit der Bohrstange 120 Flansche 134 und 136 verbunden. Jeder

r> dieser Flansche ist angeschlossen mit einem Ende von Faltenbälgen 138 und 140 Das andere Ende jedes Faltenbalges ist abgedic .et verbunden mit Schneidwerkzeugen 142 bzw. 144, die Bohrkränze 146 und 148 aufweisen. Wie aus den Figuren hervorgeht, ist jedes

jo Schneidwerkzeug von etwas größerem Durchmesser als der Durchmesser der Faltenbälge. Die Schneidwerkzeuge sind axial beweglich auf der Bohrstange 120 angeordnet, die Bohrstange nimmt bei einer Drehung die Schneidwerkzeuge jedoch mit. Durch die Anord-

ii nung der Faltenbälge ist eine Axialhewegupg der Schneidwerkzeuge möglich. Dadurch drehen sich die Schneidwerkzeuge zusammen mit der Bohrstange 120; sie drehen sich jedoch nicht relativ zueinander. Dadurch wird eine sehr sanfte Kernbohroperation durch die

v\ empfindliche Glasplatte ausgeführt.

Ähnlich wie bei dor Anordnung gemäß F i g. 1 ist das obere Ende der Bohrstange 120 mit einer Flüssigkeit?· zuführeinrichtung 150 versehen. Diese weist eine R'ngi.ut 152 auf, die durch ein Anschlußstück 154 mit einer Flüssigkeits- und Druckquelle, etwa Wa.^cser, verbunden ist. Die Zuführung des Wassers mit veränderlichem Druck erfolgt durch eine Leitung 156. Die Flüssigkeitszuführeinrichtung 150 leitet das Wasser einer Zentralbohiung 160 in der Bohrstange 120 zu, und

M) zwar durch Querbohrungen 161 sowie 162 für den Faltenbalg 140 und 164 für den Faltenbalg 138. Entsprechend der Anordnung in der Fig. I sind Drosselöffnungen 166 und 168 vorgesehen, die die Zufuhr der Flüssigkeit in den Innenraum der Schneid-

f>> werkzeuge 142 und 144 steuern. Wie auch bei der Anordnung gemäß Fig. I werden Spalte 170 und 172 gebildet durch den Raum zwischen den Schneidwerkzeugen und der zu schneidenden Glasoberfläche.

Die Wirkungsweise der Anordnung gemäß F i g. 2 und 3 ist ähnlich der Ausführungsform gemäß F i g. I. In der praktischen Anwendung wird die transportierbare Bohreinrichtung an der zu reparierenden Glasfläche angebracht. Es wird ein Loch in die Glasfläche gebohrt mit einem Durchmesser, der etwas größer ist als der Durchmesser der Bohrstange 120, sofern nicht schon eine Öffnung in der Glasplatte vorhanden ist. In diese Öffnung wird sodann die Bohrstange 120 eingesetzt und <!ie Füße der Kernbohreinrichtung auf der Glasplatte befestigt. Sodann erfolgt der Anschluß an eine Druckwassereinheit. Beim Anstellen des F.lektromotors für die Bohreinrichtung 114 gelangt Wasser unter Druck in die Zentralbohrung 160 und füllt den Innenraum der Faltenbälge 138 und 148. Von dort gelangt die Flüssigkeit durch die Drosselbohrungen 166 und 168 in den Innenraum der Schneidwerkzeuge. Der Druckaufbau vor den Drosselöffnungen drückt die Schneidwerkzeuge auf die Glasplatte, die geschnitten werden soll. Die Regelung des Schneiddruckes erfolgt wiederum, wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1, durch die Wirkung der Spalten 170 und 172. Dadurch, daß ein sich selbst regulierender Schneiddruck auf beiden Seiten der Glasplatte auf die Schneidwerkzeuge einwirki:, wird in besonders schonender und sanfter Weise ein Ausbohren des Kernes durchgeführt.

Aus dem Vorhergehenden wird deutlich, daß die erfindungsgemäße Kernbohrvorrichtung einfach und damit transportabel gestaltet werden kann; dall sie aber darüber hinaus auch eine wesentliche Verbesserung der Kernbohrvorriclitiing erlaubt. Darüber hinaus tritt bei der Anwendung der Ausführungsform gemäß den F i g. 2 und 3 nicht der F.ffekt auf. daß bei Durchführung der Kernbohrung kurz vor Durchstoßen der Glasplatte Reste der Bohrung ausbrechen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kernbohrvorrichtung für Glasplatten, wobei die Bohrvorrichtung mit einer Bohrstange ausgestattet ist, an der ein Schneidwerkzeug entsprechend der Größe des herauszuschneidenden Kernes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (42) drehfest, aber axial verschieb-Iich mit der Bohrstange (20) verbunden ist, daß zwischen dem Schneidwerkzeug (42) und der Bohrstange (20) ein Faltenbalg (50) angeordnet ist und daß dem Innenraum des Faltenbalges (50) eine Flüssigkeit unter Druck zuführbar ist, wobei der Innenraum des Faltenbalges (50) und eine Bohrkammer (58) innerhalb des Schneidwerkzeugs (42) durch eine Drosselöffnung (52) miteinander verbunden sind und zwischen dem unteren Ring des Schneidwerkzeuges, dem Bohrkranz (44), und der Glasplatte (46) ein Spalt vorgesehen ist, durch den die Flüssigkeit unter Herausspülung der Schneidspäne hindurchtreten kann.

2. Kernbohrvorrichtung für Glasplatten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Faltenbalg (50) zugeführte Flüssigkeit einer Druckquelle mit veränderbarem Druck entstammt.

3. Kernbohrvorrichtung für Glasplatten nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselöffnung (52) einen einstellbaren Durchmesser besitzt.

4. Kernbohrungsvorrichtung für Glasplatten nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenstange (26) ein Anschlag (47) für die Begrenzung der axialen Vers, jiebung des Schneidwerkzeuges (42) angeordnet ist.

5. Kernbohrvorrichtung fü; Glasplatten nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem auf einer Seite der Glasplatte angeordneten Motor angetriebene Bohrstange (120) durch eine Öffnung (148) in der zu bearbeitenden Glasplatte (116) hindurchgeführt ist und Schneidwerkzeuge (142, 144) auf beiden Seiten der Glasplatte angeordnet sind, wobei die Zufuhr von Flüssigkeit zu den Faltenbälgen (138, 140) und zu den Bohrkernmern (174,176) durch eine mittig in der Bohrstange angeordnete Zentralbohrung (160) erfolgt.

6. Kernbohrvorrichtung für Glasplatten nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Faltenbälge (50, 138, 140) etwas kleiner ausgeführt ist als der Durchmesser des entsprechenden Schneidwerkzeuges (42,142,144).

7. Kernbohrvorrichtung für Glasplatten nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrvorrichtung mittels Abstützvorrichtungen (115, HS) auf einer Seite der Glasplatte (116) abgestützt ist.