DE3212475C2 - Vorrichtung zur Absaugung von Kühl- und/oder Schmiermittel aus einer Bohrung bei einer Tiefbohrmaschine - Google Patents

Abstract

Es ist eine Vorrichtung zur Absaugung von Kühl- und/oder Schmiermittel aus einer Bohrung bei einer Tiefbohrmaschine beschrieben, bei der durchgehend durch Bohrer (1), Bohrspindel (4), und eine sich an diese anschließende Nabe (9) ein Kanal (2, 5, 13) vorgesehen ist, dem das Kühl- und Schmiermittel beim Bohren durch eine senkrecht zu diesem Kanal (2, 5, 13) verlaufende Leitung (14) zugeführt wird. Zur Absaugung des Kühl- und Schmiermittels aus der Bohrung (7) mündet die senkrecht zu dem genannten Kanal (2, 5, 13) verlaufende Leitung (14) in einer Ejektordüse (15), aus der das Kühl- und Schmiermittel als freier Strahl in einen weiteren Kanal (16) austreten kann. Die Anordnung der Ejektordüse (15) ist derart, daß bei freiem Austritt des Strahls aus der Ejektordüse (15) in dem Kanal, im Bohrer und in der Bohrung ein Unterdruck entsteht, der den dort vorhandenen Kühl- und Schmierstoff absaugt. Ferner ist ein Ventil (17) vorgesehen, durch das der im Anschluß an die Ejektordüse (15) vorgesehene Kanal (16) in Bohrstellung verschließbar ist, während er für die Absaugung geöffnet wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Absaugung von Kühl- und/oder Schmiermittel aus einer Bohrung nach Abschluß des Bohrvorganges bei einer Tiefbohrmaschine, wobei im Bohrer, Borspindel und einer sich an diese anschließende Nabe ein durchgehender Kanal vorgesehen ist, durch den während des Bohrvorganges das Kühl- und/oder Schmiermittel an die Bohrstelle gelangt und dem während des Bohrvorganges das Kühl- und/oder Schmiermittel durch eine senkrecht zu diesem Kanal verlaufende Leitung zugeführt wird.

Das sog. »Tiefbohren« z. B. mit Einlippenbohrer ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß während des Bohrvorgangs unter Druck stehendes Kühl- und/oder Schmiermittel an die Schnittstelle gebracht wird. Es dient an der Schnittstelle zur Kühlung und Schmierung und transportiert dann die beim Bohren entstehenden Späne mit ab. Die Zufuhr des Kühl- und/oder Schmiermittels erfolgt über einen im Innern des Einlippenbohrers axial verlaufenden Kanal; die Abführung des Kühl- und/oder Schmiermittels einschließlich der beim Bohren entstehenden Späne erfolgt über eine nach außen hin offene Nut im Bohrer. Ein Problem hierbei ist es, daß nach Beendigung des Bohrvorganges in der Bohrung Kühl- und/oder Schmiermittel (z. B. Bohröl) verbleibt. Bei nachfolgenden Bearbeitungsvorgängen stört dies, und zwar insbesondere dann, wenn bei den späteren Bearbeitungen Emulsionen verwendet werden, die sich mit dem Bohröl vermischen und dadurch in ihrer Funktion beeinträchtigt werden. Es müssen dann bei der Rückgewinnung der Emulsionen aufwendige Abscheider vorgesehen werden. Nach dem Tiefbohren in der Bohrung verbleibendes Bohröl muß, je nach der weiteren Nutzung dieser Bohrung, ggf. auch in einem separaten Reinigungsvorgang entfernt werden, der seinerseits wieder entsprechende Vorrichtungen benötigt.

Aus der DE-OS 22 55 354 ist es bekannt, nach Ablauf des Bohrvorgangs über den Kanal des Einlippenbohrers Druckluft in die Bohrung einzublasen, um dadurch die Bohrung ölfrei zu bekommen. Nachteilig daran ist, daß separat eine Druckluftquelle und entsprechende Ventile zur Umschaltung der Zufuhr von Kühl- und/oder Schmiermittel auf Zufuhr von Druckluft vorgesehen sein müssen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art — wie sie bei der Anmelderin Stand der Technik ist — derart weiterzubilden, daß sich auf besonders einfache Art und Weise die Möglichkeit ergibt, nach Beendigung des Bohrvoi ganges das in der Bohrung vorhatidene Kühl- und/oder Schmiermittel zu entfernen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Absaugung des Kühl- und/oder Schmiermittels aus der Bohrung nach Abschluß des Bohrvorganges die senkrecht zu dem Kanal verlaufende Leitung in eine Ejektordüse endet, die auf einen weiteren durch ein Ventil verschließbaren Kanal gerichtet ist Bei geschlossenem Ventil erfolgt die Zufuhr des Kühl- und/oder Schmiermittels zu dem ersten Kanal, und bei geöffnetem Ventil kann das Kühl- und/oder Schmiermittel aus der Leitung über die Ejektordüse als freier Strahl in den weiteren Kanal austreten, wobei in dem erstgenannten Kanal ein in der Bohrung wirksamer Unterdruck entsteht

Ausgehend von der bekannten Zuführung des Kühl- und/oder Schmiermittels über die senkrecht zu dem Kanal verlaufende Leitung sieht man also am Ende dieser Leitung eine Ejektordüse vor, die, wenn man dem austretenden Strahl freien Lauf läßt, in dem Kanal und damit an der Bohrung Unterdruck erzeugt, der das Kühl- und/oder Schmiermittel nach Abschluß des Bohrvorganges absaugt; läßt man hingegen während des Bohrvorganges dem aus der Ejektordüse austretenden Strahl keinen freien Lauf, indem man den der Ejektordüse gegenüberliegenden Kanal durch ein Ventil versperrt, so entfällt diese Wirkung und der Kühl- und/oder Schmiermittelstrahl tritt nach Umlenkung in den genannten Kanal ein und gelangt an die Bohrstelle.

Damit ist es in besonders einfacher Weise gelungen, die an sich bei jeder Tiefbohrmaschine vorhandene Einrichtung zur Zuführung von Kühl- und/oder Schmiermittel so zu modifizieren, daß man mit ihr auch das Kühl- und/oder Schmiermittel nach Beendigung des Bohrvorganges aus der Bohrung absaugen kann.

Die Erfindung betrifft somit etwas grundsätzlich anderes als die DE-AS 16 52 954, bei der zur Förderung der Spanabfuhr während des Bohrvorganges die Bohrbuchse von öffnungen durchsetzt ist, die von außen zur Bohrereinführung hin schräg nach innen verlaufen und an eine Spülmittelleitung angeschlossen sind, so daß sich an dem Kanal im Inneren des Bohrers während des Bohrvorganges ein zusätzlicher Saugdruck ausbildet. Im Gegensatz dazu betrifft die vorliegende Erfindung

so eine Anordnung hinter der Bohrspindel, die nach Abschluß des Bohrvorganges wirksam wird, und die darauf beruht, die Zufuhr des Kühl- und/oder Schmiermittels, das ja nach Beendigung des Bohrvorganges nicht mehr benötigt wird, mit dem genannten Ventil so umzuschalten, daß in dem genannten Kanal, der zur Schnittstelle hinführt, nunmehr ein Unterdruck wirksam wird; während des Wirksamwerdens dieses Unterdrucks, der dadurch herbeigeführt wird, daß das Kühl- und/oder Schmiermittel aus der Ejektordüse senkrecht zur Achse des Bohrers in den gegenüberliegend angeordneten weiteren Kanal frei austreten kann, ist in der Bohrung selbst kein Kühl- und/oder Schmiermittel mehr vorhanden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel ist in der einzigen Figur schematisch dargestellt (ohne Antriebsmechanismus für die Bohrspindel, da dieser auch bei diesem Ausführungsbeispiel kon-

ventioneller Art ist).

Mit einem sog. »Einlippenbohrer« 1 wird eine Bohrung 7 in dem Matei ial 6 gebohrt Der Einlippenbohrer 1 weist in seinem Inneren einen Kanal 2 auf, über den während des Bohrvorgangs ein Kühl- und Schmiermittel, z. B. Bohröl, an die Schnittstelle zugeführt wird Die Ableitung erfolgt entlang des Umfangs des Einlippenbohrers 1 über eine nach außen offene Nut 3. Das Bohröl nimmt den durch Pfeile A, die in durchgehenden Linien eingezeichnet sind, eingezeichneten Verlauf. Der Einlippenbohrer 1 wird in einer Bohrspindel 4 aufgenommen, die angetrieben wird. Der Antrieb ist in der Figur nicht dargestellt; er ist herkömmlicher Art und daher von einem Fachmann ohne weiteres realisierbar. An die Bohrspindel 4 schließt sich eine Nabe 9 an, die in dem Gehäuse 10 mittels Kugellager 8 drehbar gelagert ist In die Nabe ist ein Gleitring 11 fest eingesetzt der sich mit der Nabe 9 mitdreht Im Gehäuse 10 ist ein weiterer Gleitring 12 ebenfalls fest eingesetzt so daß er sich nicht mitdreht Beide Gleitringe bilden miteinander eine Gleitringdichtung. In der Nabe 9 ist ein Kanal 13 vorgesehen.

Die Zuführung des Kühl- und Schmiermittels, z. B. Bohröl, erfolgt über die Leitung 14 und eine Ejektordüse 15, deren Achse senkrecht zu dem Kanal 13 in der Nabe 9 gerichtet ist Die Ejektordüse 15 öffnet sich in einen Kanal 16, dessen Ausgang in der Bohrstellung durch den Kolben 18 des Ventils 17 verschlossen ist und in der Entleerungsstellung durch die Bohrung 22 im Kolben 18 und die sich anschließende Bohrung 24 im Gehäuse 23 freigegeben wird.

Der Kolben 18 des Ventils 17 wird durch eine Feder 19 in die in der Figur dargestellte Entleerungsstellung gedruckt Die Feder 19 wird an ihrem (in der Figur rechten) einen Ende von einem Sackloch im Kolben 18 aufgenommen, während sie sich mit ihrem anderen Ende an einem Verschlußstopfen abstützt, der in das Ventilgehäuse 23 eingeschraubt ist. Wird die (in der Figur) rechte Stirnfläche des Kolbens 18 mit Druckluft beaufschlagt, etwa über eine Leitung, die in die Bohrung 21 eingeschraubt ist, so bewegt sich der Kolben 18 unter dem Druck dieses Mediums nach links und verschließt den Kanal 16.

In der Bohrstellung (Kolben 18 nach links; Kanal 16 somit verschlossen) wird das aus der Ejektordüse 15 austretende Kühl- und Schmiermittel umgelenkt und tritt über den Kanal 13 in der Nabe 9, den Kanal 5 in der Bohrspindel 4 und den Kanal 2 in dem Einlippenbohrer 1 an die Bohrstelle aus, von wo es über die nach außen offene Nut 3 dann wieder nach außen abgelenkt wird und dabei die beim Bohren anfallenden Späne mitnimmt (siehe die in durchgehenden Linien eingezeichneten Pfeile A).

In der Entleerungsstellung (Kolben 18 wie in der Figur) tritt der aus der Ejektordüse 15 austretende Strahl des Kühl- und Schmiermittels in den Kanal 16 und von dort über die Bohrungen 22,24 in einen Tank aus. Durch diese Ableitung des Kühl- und Schmiermittels ist das Austreten des Strahls aus der Ejektordüse unbehindert. Dadurch tritt senkrecht zu der Strahlrichtung beim Austritt aus der Ejektordüse 15 ein Unterdruck auf. Dieses Phänomen ist von jeder Strahlpumpe her bekannt. Es führt zu einem Unterdruck in den Kanälen 13, 5, 2 und saugt damit das Kühl- und Schmiermittel aus diesen Kanälen und aus der Bohrung 7 zurück (siehe die in strichpunktierten Linien eingezeichneten Pfeile B).

Es wird also die zu dem Kanal 13 senkrecht verlaufende Zuführung des Kühl- und Schmiermittels dazu ausge

nützt bei entsprechender Freigabe des aus der Ejektordüse 15 austretenden Strahls in den Kanal 16 bei Entleerungsstellung des Ventils 17 über die Zuführung des Kühl- und Schmiermittels einen Sog in umgekehrter Richtung zu erzeugen, der auf demselben Weg, über den in Bohrstellung das Kühl- und Schmiermittel zugeführt wird, nun auch in Entieerungsstellung wirksam wird und in der Bohrung 7 vorhandenes Kühl- und Schmiermittel absaugt Dieser Unterdruck wird auch in der Nut 3 wirksam.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Absaugung von Kühl- und/oder Schmiermittel aus einer Bohrung nach Abschluß des Bohrvorganges bei einer Tiefbohrmaschine, wobei im Bohrer (1), Bohrspindel (4) und einer sich an diese anschließenden Nabe (9) ein durchgehender Kanal (2, 5, 13) vorgesehen ist, durch den während des Bohrvorganges das Kühl- und/oder Schmiermittel an die Bohrstelle gelangt und dem während des Bohrvorganges das Kühl- und/oder Schmiermittel durch eine senkrecht zu diesem Kanal (2,5,13) verlaufende Leitung (14) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Absaugung des KuW- und/oder Schmiermittels aus der Bohrung (7) nach Abschluß des Bohrvorganges die senkrecht zu dem genannten Kanal (2,5,13) verlaufende Leitung (14) in eine Ejektordüse (15) endet, die auf einen weiteren durch ein Ventil (17) verschließbaren Kanal (16) gerichtet ist