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Kernbohrer
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Kernbohrer.
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Kernbohrer gehören zum bekannten Stand der Technik. Beim Kernbohren
wird nur ein Ringquerschnitt zerspant, und der Kern bleibt unzerspant erhalten.
Dieses Bohrverfahren muß dann angewendet werden, wenn der Kern z.B. für die Werkstoffprüfung
benötigt wird. Das Kernbohren wird jedoch auch dann eingesetzt, wenn mit relativ
geringen Maschinenleistungen große Bohrungen hergestellt werden sollen. Ein weiterer
wesentlicher Vorteil des Kernbohrens besteht darin, daß man den gewünschten Bohrungsdurchmesser
in einem Arbeitsgang erhält.
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Für die Herstellung von Kernbohrungen sind sogenannte Einlippenkernbohrköpfe
bekannt. Diese bestehen aus einem zylindrischen Befestigungsschaft für den Einspannkolben
und einem im Durchmesser wesentlich größeren Kopf, die mit einer relativ kleinen
Durchgangsbohrung versehen sind. Der Kühlschmierstoff wird unter hohem Druck durch
den inneren Kanal zur Bohrspitze gedrückt, wo Schneiden und Führungen gekühlt und
geschmiert werden, und die anfallenden Späne werden dann über eine außenliegende
V-förrnige Nut ausgespült.
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Außerdem sind sogenannte Kernbohrköpfe bekannt, die als Standardausführungen
für Durchmesserbereiche von etwa 120 bis 250 mm geliefert werden. Ein bekannter
Kernbohrer besteht aus einem zylindrischen Schaft, der außen mit einem mehrgängigen
Flachgewinde versehen ist, welches in ein komplementär ausgebildetes Bohrrohr eingeschraubt
wird. An den Schaft schließt sich der Bohrkopf an, der im Außendurchmesser größer
ist als der Schaft.
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Bohrköpfe und Schaft sind hohl ausgebildet, wobei der Kopf als Kernloch
jedoch eine wesentlich kleinere Bohrung aufweist als
der Schaft,
so daß sich innen in dem Kernbohrer ein Versatz bildet. Die Stirnseite des Kernbohrkopfes
ist mit Schneidplatten bestückt, wobei der eine Sitz beispielsweise zwei sogenannte
Zwischenplatten und der andere Sitz dann eine Zwischenplatte und eine sogenannte
Außenplatte aufweist. Außerdem ist der Bohrkopf außen noch mit zwei Führungen versehen.
Der eigentliche Bohrkopf weist eine relativ große Wandstärke auf. So beträgt z.B.
bei Bohrern mit einem Bohrerdurchmesser von 120 bzw. 250 mm der Kerndurchmesser
32,5 bzw. 142,5 mm. Als Sonderausführungen sind derartige Kernbohrer auch mit Durchmessern
über 250 mm bekannt. Bohrköpfe über etwa 200 mm Durchmesser haben jedoch eingebaute
Mitnehmerkeile und werden an die Verbindungsstücke angeschraubt.
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Die bekannten Kernbohrköpfe werden entweder in mit entsprechendem
Gewinde versehene Bohrrohre oder Verbindungsstücke eingesetzt. Letzteres wird beispielsweise
dann durchgeführt, wenn Bohrköpfe mit unterschiedlichem Gewinde verwendet werden
und das Auswechseln des aufgespannten Bohrrohres vermieden werden soll.
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Diese im Stand der Technik bekannten Einlippenkernbohrköpfe und Kernbohrköpfe
können ohne Führung des Kopfes weder auf geraden und schon gar nicht auf schrägen
Flächen eingesetzt werden, d.h.
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entweder wird der Kopf in einer Anbohrbuchse geführt oder im Werkstück
wird eine tolerierte Bohrung vorab hergestellt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde; einen Kernbohrer zu entwickeln,
der eine so hohe Steifigkeit aufweist, daß er auch beim An- und/oder Ausbohren an
schrägen oder gekrümmten Flächen nicht verläuft.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der als Rohr
ausgebildete Grundkörper des Werkzeugs an einem Ende einen zu seiner Befestigung
dienenden Flansch aufweist.
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GemäB einer bevorzugten Ausführungsform wird der Kernbohrer mit seinem
Flansch am Kühlmittelgehäuse befestigt. Am vorderen Ende
des Rohres
sind zwei mit Wendeplatten versehene Plattenhalter anmontiert. Die beiden Wendeplatten
sind in Bezug auf die Mittellinie der Rohrwand versetzt angeordnet, so daß die eine
Wendeplatte den äußeren und die andere den inneren Teil der ringförmigen Aussparung
zerspant. Das Rohr ist auf seinem äußeren Umfang für jede Wendeplatte mit einer
Spanrille versehen.
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Die Erfindung hat den Vorteil, daß der Kernbohrer eine besonders hohe
Steifheit aufweist. Beim praktischen Einsatz hat sich ergeben, daß das Werkzeug
selbst auf Schrägen von 250 nicht verläuft. Das ist insbesondere darauf zurückzuführen,
daß das an sich schon relativ sehr steife. Rohr mit Hilfe einer Flanschverbindung
befestigt wird, so daß also die im Stand der Technik bekannten zylindrischen Befestigungsteile
vermieden werden.
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Im Prinzip ist dieser Kernbohrer auf keinen bestimmten Bohrungsdurchmesserbereich
beschränkt, sondern kann bei allen Bohrungsdurchmessern angewendet werden. Es hat
sich jedoch gezeigt, daß bei etwa 50 mm eine untere Grenze dadurch gegeben ist,
daß die Plattenhalter bei noch kleineren Rohrdurchmessern nicht mehr ausreichend
sicher im Rohrbefestigt werden können. Bei großen Durchmessern ist jedoch keine
Grenze erkennbar, ab welcher erfindungsgemäß ausgebildete Kernbohrer nicht mehr
eingesetzt werden könnten, sondern im Gegenteil die Stabilitätsverhältnisse werden
bei größeren Durchmessern eher günstiger als schlechter.
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Außerdem sind mit dem anmeldungsgemäßen Kernbohrer auch sehr tiefe
Löcher ohne weiteres herstellbar, weil sich auch hier die besondere Steifheit dieser
Konstruktion vorteilhaft auswirkt.
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Die anmeldungsgemäßen Kernbohrer können sowohl auf Bohr- als auch
auf Fräswerken eingesetzt werden. Die Kernbohrer sind durch die Rohrkonstruktion
auch relativ leicht, so daß sie auch bei großen Durchmessern noch gut handzuhaben
sind.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß mit diesen Bohrern beim Bohren
relativ große Zeitersparnisse erzielt werden können, was sich insbesondere bei Werkstücken
mit sehr vielen Bohrungen stark auswirkt. Das gilt auch für sogenannte zerspanungsunfreundliche
Werkstoffe.
Auch bei diesen Werkstoffen kann bei auf Schrägflächen anzusetzenden Bohrungen ein
Anfräsen entfallen.
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Es ist auch keine Bührungsbuchse erforderlich, und die Bohrungen werden
in einem einzigen Arbeitsgang unter Berücksichtigung der geforderten Oberflächengüte
und Bohrungstoleranzen hergestellt. Dadurch ist auch eine wesentliche Verbesserung
der Bearbeitungssicherheit erzielt worden.
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Besonders deutlich wird der Vorteil des Anmeldungsgegenstandes dann,
wenn z.B. bei Reaktorabschirmplatten aus zerspanungsunfreundlichem Material mehrere
hundert Bohrungen mit einem großen Durchmesser auf schrägen Flächen beim An- und
Ausbohren ohne Führungsbuchse in einem Arbeitsgang unter Berücksichtigung der geforderten
Oberflächengüte und Bohrungstoleranzen hergestellt werden.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil des anmeldungsgemäßen Kernbohrers
besteht darin, daß auch der Einsatzbereich gegenüber den im Stand der Technik bekannten
Kernbohrköpfen größer ist, weil die anmeldungsgemäßen Kernbohrköpfe bereits für
Bohrungen ab etwa 50 mm hergestellt werden können. Außerdem kann das zu zerspanende
Volumen auf ein Minimum reduziert werden, weil die Wandstärke des Grundkörpers relativ
gering sein kann, denn es kommt dabei im wesentlichen nur darauf an, daß man die
Plattenhalter mit den Wendeplatten sicher in der Wand des Grundkörpers befestigen
kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß weniger Wendeplatten
benötigt werden.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels, welches jedoch
lediglich eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgedankens veranschaulicht,
in den Zeichnungen im einzelnen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht-/Schnittdarstellung
des erfindungsgemäßen Kernbohrersß Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend der Schnittlinie
II-II in Fig. 1.
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Der Kernbohrer weist einen Konus 1 mit einem zylindrischen Zapfen
2 auf, die z.B. in die Spindel einer Werkzeugmaschine eingesetzt werden. An den
Konus 1 schließt sich das Kühlmittelgehäuse 3 an, welches aus einem umlaufenden
Teil 3' und einem stillstehenden Ring 3" besteht. Dieses Kühlmittelgehäuse ist mit
einer Bohrung 4 versehen, durch welche das Kühlmittel in das Innere des Kühlmittelgehäuses
eingeführt wird. Auf das Kühimittelgehäuse 3 ist der Ring 3" aufgeschoben. Er weist
eine umlaufende Nut 5 auf, der das Kühlmittel durch die Bohrung 6 von außen mit
Hilfe eines Schlauches oder Rohres (nicht dargestellt) über das Verbindungsstück
7 zugeführt wird. An das Kühlmittelgehäuse 3 ist stirnseitig der als Rohr ausgebildete
Grundkörper 8 mit Hilfe des Flansches 9 und (nicht dargestellter) Schrauben befestigt.
Der Grundkörper weist für jede der beiden Wendeplatten 10 eine zur Rohrachse parallel
verlaufende Spanrille 11 auf. Die Grenzen des zerspanten Ringraumes sind mit den
Bezugszahlen 12 und 13 versehen.
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Wie sich aus Fig. 2 im einzelnen ergibt, sind die Wendeplatten 10
z.B. mit Hilfe von Schrauben 14 auf den Plattenhaltern 15 befestigt, die ihrerseits
wiederum mit Hilfe von Schrauben 16 im rohrförmigen Grundkörper 8 festgehalten werden.
Aus dieser Darstellung ist auch besonders deutlich der Querschnitt der Spanrillen
11 zu erkennen, die in Längsrichtung am Grundkörper 8 entlanglaufen. Um die Übersichtlichkeit
der Zeichnung zu erhalten, sind von den Schrauben 14 und 16 nur die Mittellinien
dargestellt.
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Die aus Hartmetall bestehenden Wendeplatten 10 werden je nach Anwendungsfall
bestimmt.
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