DE60308291T2

DE60308291T2 - Tiefbohrwerkzeug

Info

Publication number: DE60308291T2
Application number: DE60308291T
Authority: DE
Inventors: Unitac Takuji Nomura
Original assignee: Unitac Inc
Current assignee: Unitac Inc
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2023-11-14
Also published as: KR20040042848A; DE60308291D1; US7004691B2; EP1419839B1; KR100674665B1; US20040096283A1; EP1419839A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Tieflochbohrer wie z.B. einen Bohrer für die Anwendung für ein Kanonenbohrsystem. Ein Tieflochbohrer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist bekannt aus JP 57-83313.
Beschreibung des Standes der Technik
Kanonenbohrersysteme, BTA Systeme, Auswerfsysteme, und so weiter sind als Tieflochbohrersysteme bekannt. Im Allgemeinen werden Kanonenbohrersysteme, die einfach in der Struktur sind, benutzt um tiefe Löcher, die relativ klein im Durchmesser sind, zu bohren.
Wie in 12 gezeigt, beinhaltet ein Kanonenbohrsystem einen Kanonenbohrer 30 bestehend aus einem röhrenförmigen Werkzeugschaft 31 und einem Bohrkopf 32. Der Werkzeugschaft 31 hat eine äußere axiale Ablassnut 34, die in einem radialen Querschnitt V-förmig ist. Der Bohrkopf 32 ist an dem vorderen Ende des Werkzeugschafts 31 angebracht. Das Innere des röhrenförmigen Schaftes 31 dient als eine Zuführpassage 33. Während der Kanonenbohrer 30 ein tiefes Loch H in einem Arbeitsgang W schneidet, produziert er Späne T in dem Loch H. In der Zwischenzeit wird ein Hochdruckkühlmittel C über die Zuführpassage 33 zugeführt und von dem vorderen Ende des Bohrkopfes 32 abgelassen so dass die Späne T über die Ablassnut 34 ausgewaschen werden. Selbst wenn der Kanonenbohrer 30 klein im Durchmesser ist, kann die Ablassnut 34 groß in einem radialen Querschnitt sein, so dass die Späne T relativ einfach abzulassen sind.
13 zeigt einen allgemein bekannten Kanonenbohrer 30 des vorhergehenden Typs, der einen Werkzeugschaft 31 und einen Bohrkopf 32 aufweist. Der Werkzeugschaft 31 besteht aus einem zylindrischen Treiber 31a und einem röhrenförmigen Schaft 31b. Der zylindrische Treiber 31a wird von einer Spannvorrichtung (nicht gezeigt) oder dergleichen gehalten, um rotiert zu werden. Der röhrenförmige Schaft 31b ist hergestellt aus einem Rohrmaterial, das relativ dünne Wände hat, und sein Fuß ist in dem zylindrischen Treiber 31a fixiert. Ein vorderer Teil des röhrenförmigen Schaftes 31b hat eine äußere axiale Ablassnut 34a, die durch Spritzgießen ausgeformt ist und V-förmig in einem radialen Querschnitt ist. Der Bohrkopf 32 ist hergestellt aus Stahl, welcher geschliffen ist, so dass eine äußere Ablassnut 34b ähnlich zu der Ablassnut 34a entlang seiner Länge ausgeformt ist. Ein Hartmetallplättchen 35 ist auf das vordere Ende des Bohrkopfs 32 gelötet. Die Schneidkante des Hartmetallplättchens 35 erstreckt sich entlang des vorderen Endes der Hinterseite der V-förmigen Nut 34b. Der Bohrkopf 32 hat zwei axiale Zuführbohrungen 33b, die darin geformt sind und mit der Zuführpassage 33a des Werkzeugschaftes 31 kommunizieren. Der Bohrkopf 32 hat ebenfalls 2 Ablasskanäle 31, die in seinem vorderen Ende ausgeformt sind und wovon jeder mit einer der Zuführbohrungen 33b zu kommuniziert. Der Bohrkopf 32 könnte durch einen anderen Bohrkopf ersetzt werden, welcher komplett aus Werkzeugstahl hergestellt ist, und dessen vorderes Ende geschliffen ist, um mit einer Schneidkante ausgeformt zu sein. Der Bohrkopf 32 könnte ersetzt werden mit einem anderen Bohrkopf an dem ein Hartmetallplättchen angeschraubt ist. Das vordere Ende des Werkzeugschaftes 31b ist gekerbt oder vertieft in der Form des Buchstabens V. Das hintere Ende 32a des Bohrkopfes 32 erstreckt sich in der Form des Buchstabens V. Diese Enden sind in Eingriff und miteinander hartverlötet, so dass der Werkzeugschaft 31 und der Bohrkopf 32 miteinander verbunden sind.
Wenn das Hartmetallplättchen 35 abgenutzt oder zerbrochen ist, ist es notwendig den ganzen Bohrer 30 inklusive des Werkzeugschaftes 31 zu ersetzen, so dass die Kosten des Bohrers hoch sind. Für die Umgestaltung braucht es eine lange Zeit um den langen Bohrer 30 zu ersetzen, so dass die Arbeitseffizienz gering ist. Wenn das Hartmetallplättchen 35 abgenutzt ist, ist es nicht leicht aber kostspielig, das Plättchen nachzuschleifen. Um ein Loch, das durch den Kanonenbohrer 30 gebohrt wurde, nachzubohren, ist es notwendig, eine Reibahle inklusive eines Reibahlenkopfes bereitzustellen, welcher an der Stirnseite eines Werkzeugschaftes 31 angebracht wird. Dies erhöht die Kosten noch mehr.
In Anbetracht des vorhergehenden, schlug der Anmelder in JP 2004-130413 vor, einen Tieflochbohrer, der einen röhrenförmigen Werkzeugschaft und einen abnehmbaren Bohrkopf aufweist, vor. Das Innere des röhrenförmigen Schaftes dient als eine Kühlmittelzuführpassage. Der Werkzeugschaft hat eine äußere axiale Ablassnut, die in einem radialen Querschnitt V-förmig ist. Der Schneidkopf ist an der Strinseite des Werkzeugschaftes abnehmbar angeschraubt. 9 zeigt einen Tieflochbohrer gemäß des Vorschlags des Anmelders, welcher aus einem Werkzeugschaft 31 und einem Schneidkopf 22 besteht. Der Werkzeugschaft 21 weist einen zylindrischen Treiber 21a, einen röhrenförmigen Schaft 21b, der aus einem Rohrmaterial hergestellt ist, und einen Verbinder 21c, welcher aus einem hinteren Teil und einem röhrenförmigen vorderen Teil besteht, auf. Der Fuß des Werkzeugschaftes 21b ist in dem zylindrischen Treiber 21a fixiert. Das hintere Ende des Verbinders 21c ist an der Stirnseite des Werkzeugschafts 21b angebracht. Das Innere des zylindrischen Treibers 21a und der röhrenförmige Schaft 21b dient als eine Kühlmittelzuführpassage 23a. Der hintere Teil des Verbinders 21c hat zwei axiale Bohrungen, die darin ausgebildet sind, von denen eine gezeigt ist, und welche mit der Zuführpassage 23a kommuniziert. Der Werkzeugschaft 21 hat eine äußere axiale Ablassnut 24a, die in einem radialen Querschnitt V-förmig ist. Die Ablassnut 24a erstreckt sich entlang einer Stirnseite des Werkzeugschaftes 21b und der ganzen Länge des Verbinders 21c. Der röhrenförmige vordere Teil des Verbinders 21c hat ein Innengewinde 27a, das an seinem Boden ausgeformt ist. Die Ablassnut 24a erstreckt sich über das Innengewinde 27a.
Wie in 9 und 10(A)–10(D) gezeigt, hat der Schneidkopf 22 ein männliches Gewinde 27b, das an seinem Fuß ausgeformt ist, zwei axiale Zuführbohrungen 23b, die durch ihn hindurch gehen, eine äußere Ablassnut 24b, die entlang seiner Länge ausgeformt ist, ein Hartmetallplättchen 25, das an seiner Stirnseite angebracht ist und zwei Ablasskanäle 26, die in seiner Stirnseite ausgebildet sind. Das männliche Gewinde 27b greift mit dem Innengewinde 27a des Verbinders 21c. Jede Zuführbohrung 23b kommuniziert mit einer der Zuführbohrungen des Verbinders 21c wenn der Schneidkopf 22 mit dem Verbinder 21c verbunden ist. Die Ablassnut 24b ist V-förmig in einem radialen Querschnitt und erstreckt sich über das männliche Gewinde 27b. Die Ablassnut 24b ist mit der Ablassnut 24a des Werkzeugschaftes 21 ausgerichtet, wenn der Schneidkopf 22 mit dem Verbinder 21c verbunden ist. Die Schneidkante des Hartmetallplättchens 25 erstreckt sich entlang der Stirnseite der Hinterseite der Ablassnut 24b. Jeder Ablasskanal 26 ist das Stirnende von einem der kommunizierenden Bohrungen 23b.
Wenn das Hartmetallplättchen 25 abgenutzt oder gebrochen ist, ist es möglich, nur den Schneidkopf 22 zu ersetzen, um so den Werkzeugschaft 21 weiter benutzen zu können. Dies reduziert die Kosten des Lochbohrers im Vergleich mit dem Lochbohrer, bei dem der Schneidkopf an dem Werkzeugschaft fixiert ist, erheblich. Für die Umgestaltung ist es möglich nur den Schneidkopf 22 zu ersetzen durch Abschrauben desselben von dem Verbinder 21c und Anschrauben eines neuen Schneidkopfes in den Verbinder 21c. Das Ersetzen kann einfach in kurzer Zeit ausgeführt werden, so dass die Herstellungseffizienz verbessert werden kann. Wenn das Hartmetallplättchen 25 abgenutzt ist, ist es möglich durch bloßes Lösen des Schneidkopfes 22 das Plättchen leicht nachzuschleifen oder zu ersetzen. Wenn es notwendig ist vom Bohren auf das Nachbohren oder einen anderen Bohrarbeitsgang zu wechseln, muss nur ein passender Schneidkopf für den Arbeitsgang bereitgestellt werden. Dies reduziert die Teil-/Komponentenkosten des Lochbohrers und macht es möglich, den Schneidkopf 22 einfach in kurzer Zeit zu ersetzen.
Bohrer, die eine Mehrzahl von Schneidkanten besitzen, werden weit verbreitet als Ölbohrungswerkzeuge für das Bohren von Löchern, die relativ groß in Durchmessern sind, benutzt. Die Schneidkanten eines jeden Bohrers sind auf seinen diametrisch gegenüberliegenden Seiten an seiner Stirnseite ausgeformt. Die Schneidkante oder Kanten an einer der Seiten zeigt in eine Richtung, und die oder jene auf der anderen Seite zeigen in die entgegengesetzte Richtung. Wenn ein Kanonenbohrsystem einen Schneidkopf beinhaltet, der solche Schneidkanten hat, benötigt er äußere Ablassnuten für das effiziente Ablassen von Spänen, während er ein Loch bohrt. Die Ablassnuten sind V-förmig in einem radialen Querschnitt und jede erstreckt sich an einer diametrisch gegenüberliegenden Seite des Schneidkopfes und des Werkzeugschaftes.
Der Tieflochbohrer, der in 9 und 10 gezeigt ist, könnte äußere axiale Ablassnuten haben, die auf diametrisch gegenüberliegenden Seiten von seinem Werkzeugschaft 21 und Schneidkopf 22 ausgeformt sind. Diese Ablassnuten würden, jedoch die Fläche der Gewinde 27a und 27b reduzierten und größtenteils die Stärke der Verbindung zwischen dem Werkzeugschaft 21 und dem Schneidkopf 22 reduzieren, so dass die Verbindung Schneidbelastungen nicht Stand halten könnte.
11(A) und 11(B) zeigen eine angenommene Struktur eines Tieflochbohrers für die Anwendung auf ein Kanonenbohrsystem. Dieser Lochschneider besteht aus einem Schneidkopf 22P und einem Werkzeugschaft (nicht gezeigt). Der Schneidkopf 22P kann abnehmbar in den Werkzeugschaft geschraubt werden und hat drei Schneidkanten. 11(A) ist eine stirnseitige Ansicht des Schneidkopfes 22P. 11(B) ist ein radialer Querschnitt des Fußes des Schneidkopfes 22P. Der Schneidkopf 22P hat eine große äußere Ablassnut 24L und eine kleine äußere Ablassnut 24S, die in einem radialen Querschnitt V-förmig sind. Die Ablassnuten 24L und 245 sind auf diametrisch gegenüberliegenden Seiten des Schneidkopfes 22P ausgeformt und erstrecken sich entlang seiner gesamten Länge. Der Schneidkopf 22P ist ausgerüstet mit einem zentralen Plättchen 25a, einem dazwischenliegenden Plättchen 25b und einem Umfangsplättchen 25c an seiner Stirnseite. Die Schneidkanten der zentralen und Umfangsplättchen 25a und 25c erstrecken sich entlang der Stirnseite der Hinterseite der großen Ablassnut 24L. Die Schneidkante des dazwischenliegenden Plättchens 25b erstreckt sich entlang der Stirnseite der Hinterseite der kleinen Ablassnut 245. Der Schneidkopf 22P hat ferner zwei Kühlmittelzuführbohrungen 23, von denen jede axial durch eine von seinen Teilen 28a und 28b ausgeformt ist, welche nahezu in radialem Querschnitt fächerförmig sind zwischen den Ablassnuten 24L und 24S. Der Schneidkopf 22P hat ferner zwei Ablasskanäle 26, die in seiner Stirnseite ausgeformt sind, von denen jede die Stirnseite von einem der Zuführbohrungen 23 ist. Jedes der fächerförmigen Teile 28a und 28b ist mit einem Führungsblock 29 auf seiner Umfangsoberfläche ausgestattet.
Wie in 11(B) gezeigt, hat der Schneidkopf 22P ein männliches Gewinde 27b, das an seinem Fuß ausgeformt ist für den Eingriff mit dem Innengewinde des Werkzeugschaftes (nicht gezeigt). Das männliche Gewinde 27b ist unterbrochen durch Ablassnuten 24L und 24S und geteilt in zwei Gruppen auf die fächerförmigen Teile 28a und 28b. Darüber hinaus ist die Summe der Umfangslängen der fächerförmigen Teile 28a und 28b nur geringfügig größer als 1/2 des gesamten Umfangs des Schneidkopfes 22P. Dies ist ebenso der Fall mit dem Innengewinde des Werkzeugschaftes. Dementsprechend ist die Schraubenverbindung zwischen dem Schneidkopf 22P und dem Werkzeugschaft sehr schwach in der Stärke, so dass Schneidbelastungen verantwortlich sind, die Verbindung zu Brechen, Biegen, Verdrehen oder anderweitig zu deformieren.
Zusammenfassung der Erfindung
In Anbetracht des Vorhergehenden ist es die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tieflochbohrer bereitzustellen, der einen Werkzeugschaft und einen Schneidkopf mit zwei oder mehr Schneidkanten aufweist, wobei der Werkzeugschaft und der Schneidkopf getrennte Bauteile sind, die miteinander fest durch Gewinde oder dergleichen verbunden sind, wobei der Lochschneider leistungsstark ist in dem Ablassen von Spänen, und so groß ist in Schneideffizienz.
Ein Tieflochbohrer gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
Da jede der äußeren V-förmigen Ablassnuten des Werkzeugschaftes und der Schneidkopf einzeln ist, ist nur ein Abschnitt in radialem Querschnitt von dem dazugehörigen Verbindungsteil abgeschnitten, so dass etwa 3/4 des Verbindungsteils im Umfang fortgesetzt werden kann. Dies macht die Verbindungsteile stark genug um Schneidbelastungen Stand zu halten, so dass sie kaum gebrochen, gebogen, gedreht oder anderweitig verformt werden können, während der Kanonenbohrer ein Loch bohrt. Die Späne, die durch die Schneidkante, die in Richtung der einzelnen Ablassnut des Schneidkopfes zeigt, sind direkt durch die Ablassnuten ausgewaschen zusammen mit dem Kühlmittel, das von den Ablasskanälen abgelassen wird. In der Zwischenzeit fließen die Späne, die durch die Schneidkanten erzeugt wurden, die dem Ablasskanal gegenüberstehen, zusammen mit dem Kühlmittel durch diesen Kanal und die Überbrückungspassage in die Ablassnut des Schneidkopfes und werden über die Ablassnuten abgelassen. Dies macht den Kanonenbohrer leistungsstark in der Fähigkeit Späne abzulassen, was ihn stark macht in der Schneideffizienz.
Die anderen Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch die folgenden Ausführungsformen ersichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht eines Kanonenbohrers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2(A) ist eine Seitenansicht des Schneidkopfes des Kanonenbohrers gemäß einer ersten Ausführungsform und 2(B) ist eine Ansicht des Stirnendes des Schneidkopfes. 2(C) ist ein radialer Querschnitt entlang der Linie C-C der 2(A).
3 ist ein axialer Querschnitt entlang der Linie III-III der 2(B).
4 ist eine andere Seitenansicht des Schneidkopfes gesehen von der anderen Seite als 2(A).
5(A) ist eine Seitenansicht eines Kanonenbohrers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5(B) ist eine vergrößerte Ansicht des Teils in Kreis B der 5(A). 5(C) ist eine vergrößerte Ansicht des Teils im Kreis C von 5(A).
6(A) ist eine Seitenansicht des Werkzeugschaftes des Kanonenbohrers gemäß der zweiten Ausführungsform. 6(B) ist eine Ansicht der Stirnseite des Werkzeugschaftes. 6(C) ist ein radialer Querschnitt entlang der Linie C-C der 6(A).
7(A) ist eine Seitenansicht des Verbindungsschaftes des Kanonenbohrers gemäß der zweiten Ausführungsform. 7(B) ist eine Ansicht der Stirnseite des Verbindungsschaftes. 7(C) ist ein radialer Querschnitt entlang der Linie C-C der 7(A).
8(A) ist eine teilweise Seitenansicht eines Kanonenbohrers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8(B) ist ein radialer Querschnitt dieses Kanonenbohrers. 8(A) und 8(B) zeigen eine andere Ausführungsform der Verbindung zwischen dem Schneidkopf und dem Werkzeugschaft.
9 ist eine Seitenansicht eines Kanonenbohrers des Standes der Technik mit einem austauschbaren Schneidkopf.
10(A) ist eine Seitenansicht des Bohrkopfes des Kanonenbohrers des Standes der Technik. 10(B) ist eine Ansicht der Stirnseite des Bohrkopfes. 10(C) ist ein radialer Querschnitt entlang der Linie C-C der 10(A). 10(D) ist eine Ansicht des hinteren Endes des Bohrkopfes.
11(A) und 11(B) zeigen eine angenommene Struktur eines Tieflochbohrers für die Anwendung auf ein Kanonenbohrsystem. 11(A) ist eine Ansicht der Stirnseite des Schneidkopfes des Lochschneiders. 11(B) ist ein radialer Querschnitt des Fußes des Schneidkopfes.
12 ist ein schematischer axialer Querschnitt eines Kanonenlochbohrsystems.
13(A) ist eine Seitenansicht eines konventionellen Kanonenbohrers und 13(B) ist eine Ansicht der Stirnseite dieses Kanonenbohrers. 13(C) ist ein radialer Querschnitt entlang der Linie C-C der 13(A). 13(D) ist ein radialer Querschnitt entlang der Linie D-D der 13(A).
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten im Detail mit Referenz auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1–4 zeigen einen Kanonenbohrer gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt, besteht dieser Kanonenbohrer aus einem Werkzeugschaft 1 und einem Schneidkopf 2, die koaxial miteinander sind. Der Fuß des Schneidkopfes 2 ist abnehmbar in die Stirnseite des Werkzeugschaftes 1 geschraubt.
Der Werkzeugschaft 1 besteht aus einem zylindrischen Treiber 10a, einem röhrenförmigen Schaft 10b und einem Verbinder 1a, welcher aus einem hinteren Teil und einem röhrenförmigen vorderen Teil besteht. Der zylindrische Treiber 10a wird von einer Spannvorrichtung oder dergleichen gehalten, um rotiert zu werden. Der Werkzeugschaft 10b ist aus einem Rohrmaterial hergestellt, und sein Fuß ist in dem zylindrischen Treiber 10a fixiert. Der röhrenförmige Schaft 10b hat eine V-förmige Kerbe 32a, die in seinem Stirnende ausgebildet ist, an welches Stirnende der Verbinder 1a geschweißt ist. Der röhrenförmige vordere Teil des Verbinders 1a hat ein Innengewinde 4a, das nahe seines Endes ausgeformt ist. Der Werkzeugschaft 1 hat eine äußere axiale Ablassnut 3, die in einem radialen Querschnitt V- oder fächerförmig ist. Beide Seiten der Ablassnut 3 bilden einen Winkel von etwa 90 Grad miteinander und treffen einander in dem Zentrum des Werkzeugschaftes 1. Die Ablassnut 3 erstreckt sich entlang eines vorderen Teils des röhrenförmigen Schaftes 10b und der gesamten Länge des Verbinders 1a. Die Ablassnut 3 in dem Werkzeugschaft 10b ist durch Spritzgießen geformt und hat den gleichen radialen Querschnitt wie in 13(D) gezeigt. Die Ablassnut 3 in dem Verbinder 1a ist durch Ausschneiden von etwa 1/4 des Verbinders in einem radialen Querschnitt geformt. Das Innere des zylindrischen Treibers 10a und das Innere des röhrenförmigen Schaftes 10b kommunizieren miteinander und formen eine Kühlmittelzuführpassage 5, die nicht mit der Ablassnut 3 kommuniziert. Der hintere Teil des Verbinders 1a hat zwei axiale Bohrungen die darin ausgeformt sind, von denen eine gezeigt ist, und welche mit der Zuführpassage 5 kommuniziert.
Wie im Detail in 2(A) bis 2(C) gezeigt, beinhaltet der Schneidkopf 2 einen Verbindungsfuß 2a, der einen Durchmesser für engen und dichten Eingriff mit dem Verbinder 1a des Werkzeugschaftes 1 hat. Der Verbindungsfuß 2a ist kleiner im Durchmesser als der vordere Teil des Schneidkopfes 2, so dass das hintere Ende des vorderen Teils geformt ist mit einer Umfangsstufe 2c. Der Verbindungsfuß 2a hat ein männliches Vierkantgewinde 4b, das an seinem hinteren Endteil ausgeformt ist für den Eingriff mit dem weiblichen Gewinde 4a des Verbinders 1a. Der Schneidkopf 2 hat eine äußere axiale Ablassnut 6, die entlang seiner gesamten Länge ausgebildet ist und V-förmig in einem radialen Querschnitt ist. Das vordere Ende 2b des Schneidkopfes 2 hat einen Ablasskanal 2a, der darin ausgeformt ist, fast diametrisch gegenüberliegend der Ablassnut 6. Der Schneidkopf 2 hat auch eine Überbrückungspassage 7, die darin ausgeformt ist, welche mit dem Ablasskanal 7a kommuniziert. Das hintere Ende 7b der Überbrückungspassage 7 kommuniziert mit der Ablassnut 6. Der Schneidkopf 2 hat ferner zwei axiale Kühlmittelzuführbohrungen 8a und 8b, die darin ausgeformt sind und nahezu diametrisch gegenüber voneinander liegen. Die Zuführbohrung 8a erstreckt sich nahe der Führungsseite der Ablassnut 6. Das vordere Ende der anderen Bohrung 8b ist nahe der Führungsseite des Ablasskanals 7a positioniert. Die Zuführbohrungen 8a und 8b treffen nicht die Ablassnut 6 und die Überbrückungspassage 7.
Das vordere Ende 2b des Schneidkopfes 2 ist mit einem zentralen Hartmetallplättchen 9a, einem dazwischen liegenden Hartmetallplättchen 9b und einem Umfangshartmetallplättchen 9c, die daran festgeschraubt sind, ausgestattet. Die Schneidkanten des zentralen Plättchens 9a und Umfangsplättchens 9c erstrecken sich entlang des vorderen Endes der Hinterseite der Ablassnut 6. Die Schneidkante des dazwischenliegenden Plättchens 9b erstreckt sich entlang der Hinterseite des Ablasskanals 7a. Die Schneidkanten der Plättchen 9a und 9c und die Schneidkante des Plättchens 9b zeigen in gegenüberliegende Richtungen. Das Stirnende 2b ist auch mit zwei Führungsblöcken 13 ausgestattet, die an ihrer Peripherie fixiert sind, jede davon zeigt von dem Ablasskanal 7a weg und weg von der Ablassnut 6. Die Stirnseite 2b hat ebenfalls zwei Ablasskanäle 80a und 80b, die jeweils darin ausgeformt sind als die Stirnseiten der Zuführbohrungen 8a und 8b. Die Stirnseite 2b hat ferner zwei Kühlmittelführungseinschnitte 81, die darin ausgeformt sind. Einer der Führungseinschnitte 81 verbindet den Auslasskanal 80a mit dem Stirnende 6a der Ablassnut 6. Der andere Führungseinschnitt 81 verbindet den Ablasskanal 80b mit dem Ablasskanal 7a. Eine der Führungseinschnitte 81 könnte weggelassen werden. Die Zuführbohrung 8a, die mit der Ablassnut 6 verbunden ist, ist größer im Durchmesser als die Zuführbohrung 8b, die mit der Ablassnut 7a verbunden ist.
Wie in 1 und 2 gezeigt, wenn der Verbindungsfuss 2a des Schneidkopfes 2 mit dem Verbinder 1a des Werkzeugschaftes 1 in Eingriff kommt, mit der Umfangsstufe 2c (2(A)) in engem Kontakt mit der Stirnseite des Verbinders 1a, kommunizieren die Ablassnuten 6 und 3 in linearer Ausrichtung miteinander, und jede der Zuführbohrungen 8a und 8b kommunizieren mit einer der Zuführbohrungen des Verbinders 1a. Der vordere Endteil des Verbinders 1a, der der dem Innengewinde 4a vorangesetzt ist, ist ein äußerer Führungszapfen. Der Teil des Schneidkopfes, der zwischen der Umfangsstufe 2c und dem männlichen Gewinde 4b positioniert ist, ist ein innerer Führungszapfen. Die äußeren und inneren Führungszapfen sind gleich in ihrer Länge, und der innere und äußere Durchmesser des äußeren und inneren Führungszapfens ist jeweils nahezu gleich. Dementsprechend kann der Verbindungsfuß 2a mit dem Verbinder 1a nahtlos und koaxial mit Genauigkeit in Eingriff kommen.
Es wird bevorzugt, dass die radiale Bodenfläche des röhrenförmigen vorderen Teils des Verbinders 1a flach ist für engen Kontakt mit der rückseitigen Fläche des Verbindungsfußes 2a des Schneidkopfes 2. In der Praxis ist jedoch der röhrenförmige Teil des Verbinder 1a schwierig anzuzapfen oder einzufädeln in einer solchen Weise, dass seine radiale Bodenoberfläche flach sein kann. Dafür wie in 1 gezeigt, ist der röhrenförmige Teil des Verbinders 1a eingepasst mit einem Metalleinsatz 14 hartgelötet oder anderweitig zu seinem Boden fixiert um den Raum innerhalb seines Bodenabschnitts, der nicht mit Gewinde versehen ist, zu füllen.
Die Ablassnuten 3 und 6 sind auf nur einer Seite des Werkzeugschaftes 1 und Schneidkopfes 2 geformt und unterbrechen etwa ¼ des Umfangs der Gewinde 4a und 4b, so dass die Gewinde sich über etwa 3/4 des Umfangs des Kanonenbohrers erstrecken. Dementsprechend ist die Gewindeverbindung zwischen dem Werkzeugschaft 1 und Schneidkopf 2 stark genug um Schneidbeanspruchungen Stand zu halten, so dass die Verbindung kaum brechen, gebogen, verdreht oder anderweitig verformt werden kann während der Kanonenbohrer ein Loch bohrt. Die Späne, die durch die zentralen und Umfangsplättchen 9a und 9c produziert wurden, werden direkt über die einzige Ablassnut 6 des Schneidkopfes 2 und die Ablassnut 3 des Werkzeugschaftes 1 zusammen mit dem Kühlmittel durch den Ablasskanal 80a abgelassen. Die Späne, die durch das mittlere Plättchen 9b produziert wurden werden über den Ablasskanal 7a, die Umgehungspassage 7 und die Ablassnuten 6 und 3 zusammen mit dem Kühlmittel von dem äußeren Kanal 80b abgelassen. Dementsprechend kann der Kanonenbohrer gut die Späne ablassen, so dass seine Schneideffizienz hoch ist.
Wie oben angeführt, verbindet der Führungseinschnitt 81 in dem Stirnende 2b des Schneidkopfes 2 die Ablasskanäle 80a und 80b jeweils mit der Ablassnut 6 und den Ablasskanal 7. Als Konsequenz kann das Kühlmittel, das an der Stirnseite 2b des Schneidkopfes 2 abgelassen wird, gleichmäßig zu den Ablassnuten 6 und der Umgehungspassage 7 verteilt werden. Dies macht es möglich effizient die Späne, die durch die Hartplättchen 9a bis 9c produziert wurden, abzulassen. Die Schneidkanten der zentralen und Umfangsplättchen 9a und 9c liegen der Ablassnut 6 gegenüber. Die Schneidkante des mittleren Plättchens 9b liegt dem Ablasskanal 7a gegenüber, welcher mit der Umgehungspassage 7 kommuniziert. Als Konsequenz fließt die große Anzahl von Spänen, die durch die zentralen und Umfangsplättchen 9a und 9c produziert wurden direkt in die Ablassnut 6, während die relativ kleine Anzahl von Spänen die durch das mittlere Plättchen 9b produziert wurde über den Ablasskanal 7a in die Umgebungspassage 7 fließt. Die gekrümmte Ablasspassage, die die Umgehungspassage 7 enthält, ist hoch im Flusswiderstand und geringer in der Fähigkeit Späne abzulassen. Dies gleicht die Quantität von Spänen, die in die Ablassnut und Umgehungspassage 7 fließen, welche sich in der Fähigkeit Späne abzulassen unterscheiden, aus. Als Ergebnis ist der Kanonenbohrer leistungsfähig in der Fähigkeit Späne abzulassen.
Die Vierkantgewinde 4a und 4b geben eine hohe Verbindungsstärke an die Gewindeverbindung zwischen dem Werkzeugschaft 1 und dem Schneidkopf 2. Lücken werden kaum zwischen den Vierkantgewinden 4a und 4b gemacht, so dass das Kühlmittel davon abgehalten wird durch die Gewindeverbindungen zu rinnen. Der Einsatz 14 füllt die Bodenlücke in dem röhrenförmigen vorderen Teil des Verbinders 1a, so dass die rückendige Oberfläche des Verbindungsfußes 2a in engen Kontakt mit dem Boden des röhrenförmigen Teils sein kann. Dies verhindert zuverlässiger das Kühlmittel vor dem lecken.
Wenn die Schneidkanten der Hartmetallplättchen 9a–9c verschlissen sind oder brechen, ist es notwendig nur den Schneidkopf 2 zu ersetzen. Für das Auswechseln ist es notwendig nur den Schneidkopf 2 durch Abschrauben desselbigen vom Werkzeugschaft 1 zu ersetzen. Dies erleichtert den Arbeitsgang, verkürzt die Arbeitszeit und verbessert die Produktionseffizienz. Wenn die Schneidkanten verschlissen sind, ist es möglich leicht den Schneidkopf durch Abnehmen des Kopfes von dem Werkzeugschaft 1 zu ersetzen. Um vom Bohren zum Reaming (Vorbohren) oder einer anderen Bohraufgabe zu wechseln, ist es notwendig, nur einen passenden Schneidkopf bereitzustellen. Dies reduziert die Teile/Komponentenkosten des Kanonenbohrers und macht es möglich den Schneidkopf 2 leicht in einer kurzen Zeit zu ersetzen.
5–7 zeigen einen Bohrkopf gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 5(A) gezeigt, besteht dieser Kanonenbohrer aus einem Schneidkopf 2 und einem Werkzeugschaft 1, welcher aus einem Schaftkörper 11 und einem Verbindungsschaft 12 besteht. Der Schneidkopf 2 ist ähnlich in der Struktur zu dem der ersten Ausführungsform und wird dementsprechend nicht beschrieben werden. Den Komponenten der zwei Schneiköpfe wurden die gleichen Bezugszeichen zugeordnet.
Wie im Detail in 6(A)–6(C) gezeigt, besteht der Schaftkörper 11 aus einem großen Durchmessertreiber 11a und einem kleinen Durchmessertreiberschaft 11b, welcher kreisförmig in radialem Querschnitt ist. Der Treiber 11a wird durch eine Spannvorrichtung (nicht gezeigt) oder dergleichen gehalten um rotiert zu werden. Das rückwärtige Ende des Treiberschafts 11b ist zu der Stirnseite des Treibers 11a koaxial damit fixiert. Der Treiberschaft 11b hat eine äußere axiale Ablassnut 3a, die V-förmig oder fächerförmig in einem radialen Querschnitt ist. Die Ablassnut 3a erstreckt sich zwischen seiner Stirnseite und einem Punkt, der vor dem Treiber 11a angeordnet ist. Der Treiberschaft 11b beinhaltet einen röhrenförmigen Verbindungsteil 1b an seiner Stirnseite, welche ähnlich zu dem röhrenförmigen vorderen Teil des Verbinders der ersten Ausführungsform ist. Der Verbindungsteil 1b hat ein Vierkantinnengewinde 4a, das in der Nähe seines Bodens ausgeformt ist. Wie in 6(B) und 6(C) gezeigt, bilden beide Seiten der Ablassnut 3a einen Winkel von etwa 90 Grad miteinander und treffen einander in dem Zentrum des Treiberschafts 11b. Die Ablassnut 3a ist geformt von etwa ¼ des Treiberschafts 11b in einem radialen Querschnitt durch Ausschneiden. Der Treiber 11a hat eine zentrale Bohrung 50, die zwischen seiner Stirnseite und seiner Mitte ausgeformt ist. Der Treiber 11a und der Treiberschaft 11b haben zwei axiale Kühlmittelzuführbohrungen 5a, die dadurch geformt sind und sich zwischen den Böden der zentralen Bohrung 50 und des Verbindungsteils 1b ohne die Ablassnut 3a zu treffen, erstrecken.
Der Verbindungsschaft 12 ist kreisförmig in einem radialen Querschnitt und im Durchmesser gleich mit dem Treiberschaft 11b. Wie im Detail in 7(A)–7(C) gezeigt, beinhaltet der Verbindungsschaft 12 einen Verbindungsfuß 12a an seinem rückwärtigen Ende und einen röhrenförmigen Verbindungsteil 12b an seiner Stirnseite. Der Verbindungsfuß 12a ist kleiner im Durchmesser als der vordere Teil des Verbindungsschaftes 12, so dass das rückwärtige Ende des vorderen Teils mit einer Umfangsstufe 12c geformt ist. Der Verbindungsfuß 12a hat einen Durchmesser für den engen Eingriff mit dem röhrenförmigen Verbindungsteil 1b des Treiberschaftes 11b. Der Verbindungsfuß 12a hat ein männliches Vierkantgewinde 4b, das an einem rückwärtigen Teil davon für den Eingriff mit dem Innengewinde 4a des Treiberschaftes 11b ausgeformt ist. Der röhrenförmige Verbindungsteil 12b ist gleich in Größe und Form mit dem Verbindungsteil 1b des Treiberschaftes 11b. Dieser Verbindungsteil 12b hat ein Vierkantinnengewinde 4a, das in der Nähe seines Bodens ausgeformt ist. Der Verbindungsschaft 12 hat eine äußere axiale Ablassnut 3b, die V-förmig in einem radialen Querschnitt ist. Die Ablassnut 2b erstreckt sich entlang der gesamten Länge des Verbindungsteils 12, welcher den Verbindungsfuß 12a und den Verbindungsteil 12b beinhaltet. Der Verbindungsschaft 12 hat auch zwei axiale Kühlmittelzuführbohrungen 5b, die dadurch ausgeformt sind und sich zwischen den rückwärtigen Enden des Verbindungsfußes 12b und des Verbindungsteils 12b erstrecken ohne die Ablassnut 3b zu treffen.
Wie in 5(A) und 5(C) gezeigt, wenn der Verbindungsfuß 12a des Verbindungsschaftes 12 in Eingriff mit dem Verbindungsteil 1 des Treiberschaftes 11b ist, mit der Umfangsstufe 12c in engem Kontakt mit der Stirnseite des Treiberschaftes 11b, kommunizieren die Ablassnuten 3b und 3a in linearer Ausrichtung miteinander, und jede der Zuführbohrungen 5b kommuniziert mit einer der Zuführbohrungen 5a. Die Verbindungsfüße 12a und 2a des Verbindungsschafts 12 und des Schneidkopfes 2 sind jeweils identisch in Größe und Form. Wie in 5(A) und 5(B) gezeigt, wenn der Verbindungsfuß 2a des Schneidkopfes 2 in Eingriff mit dem Verbindungsteil 12b des Verbindungsschafts 12 ist, mit der Umfangsstufe 2c in engem Kontakt mit der Stirnseite dieses Schaftes 12, kommunizieren die Ablassnuten 6 und 3b in linearer Ausrichtung miteinander und jede der Zuführbohrungen 8a und 8b kommuniziert mit einer der Zuführbohrungen 5a und 5b.
Jede der röhrenförmigen Teile 1b und 12b der Schafte 11b und 12 ist eingepasst mit einer Metalleinlage 11, die verlötet oder anderweitig zu seinem Boden fixiert ist, um den Raum in seinem Bodenabschnitt, der nicht mit Gewinde versehen ist, zufüllen. Der Einsatz 14 ist ähnlich zu dem des Verbinders 1a der ersten Ausführungsform. Der Teil des Schneidkopfes 2 der zwischen der Umfangsstufe 2c und dem männlichen Gewinde 4b positioniert ist, ist ein innerer Führungszapfen. Der Teil von jedem der Verbindungsfüße 2a und 2b, die zwischen der zugehörigen Umfangsstufe 2c oder 2d und dem zugehörigen männlichen Gewinde 4b positioniert sind, ist ein innerer Führungszapfen. Das vordere Endteil von jedem der röhrenförmigen Verbindungsteile 1b und 12b, der vor dem zugehörigen Innengewinde 4a liegt, ist ein äußerer Führungszapfen. Die inneren und äußeren Führungszapfen sind gleich in der Länge und der innere und äußere Durchmesser von dem jeweiligen äußeren und inneren Führungszapfen sind nahezu gleich. Dementsprechend können die Verbindungsfüße 12a und 2a mit den Verbindungsteilen 1b und 12b jeweils nahtlos und koaxial mit Genauigkeit in Eingriff sein.
Wie es der Fall ist in der erste Ausführungsform, kann der Schneidkopf 2 dieses Kanonenbohrers gut Späne ablassen, so dass seine Schneideffizienz hoch ist. So wie es auch der Fall ist mit dieser Ausführungsform, ist die Gewindeverbindung zwischen dem Schneidkopf 2 und dem Verbindungsschaft 12 genügend stark. Der Werkzeugschaft 1 besteht aus einem Schaftkörper 11 und dem unabhängigen Verbindungsschaft 12. Der Verbindungsschaft 12 kann mit einem Verbindungsschaft ersetzt werden, der eine andere Länge hat. Dies macht es möglich, den Schaftkörper 11 zu nutzen um Löcher, die unterschiedliche Tiefen haben, zu schneiden. Als Konsequenz sind die Komponentenkosten dieses Kanonenbohrers sehr gering im Vergleich mit den Fällen wo Tieflochbohrer bereitgestellt werden, die Schäfte beinhalten, die unterschiedliche Längen haben. Im Allgemeinen tendieren die Torsionskräfte auf einen Kanonenbohrer aufgrund der Schneidbeanspruchung sich auf die mittlere Position seines Schaftes zu konzentrieren. Der Schaft nutzt sich mit der Zeit hauptsächlich an seinem mittleren Abschnitt ab. Während der Kanonenbohrer benutzt wird, kann der Schaft plötzlich brechen oder sich verformen. Das plötzliche Brechen oder die Deformation findet hauptsächlich an dem mittleren Abschnitt des Schaftes statt. Solche Torsionsspannungen auf den Kanonenbohrer gemäß dieser Ausführungsform konzentrieren sich allgemein auf den Verbindungsschaft 12. Wenn der Verbindungsschaft 12 beschädigt ist, kann er ersetzt werden, während der Schafkörper 11 weiter für eine lange Zeit benutzt werden kann. Der Schaftkörper 11 ist schwer zu beschädigen, aber seine Herstellungskosten sind hoch auf Grund seiner Struktur und Größen. Somit können die Wartungskosten des Kanonenbohrers größtenteils reduziert werden.
Wie oben beschrieben, beinhaltet der Verbindungsschaft 12 einen Verbindungsfuß 12a an seinem hinteren Ende und einen röhrenförmigen Verbindungsteil 12b an seiner Stirnseite, welcher jeweils ein männliches Gewinde 4b und ein Innengewinde 4a hat. Wie ebenfalls beschrieben, sind die röhrenförmigen Verbindungsteile 1b und 12b des Schaftkörpers 11 und des Verbindungsschaftes 12 identisch in Größe und Form, und die Verbindungsfüße 12a und 2a des Verbindungsschaftes 12 und Schneidkopfes 2 sind identisch in Größe und Form. Dies macht es möglich, zwei oder mehr solcher Verbindungsschäfte 12 linear zu verbinden, um extrem lange Löcher zu schneiden. Dies macht es auch möglich, den Schneidkopf 2 direkt an den Schaftkörper 11 anzubinden, um relativ kurze Löcher zu schneiden.
Für die Neuordnung oder wenn die Schneidkanten des Schneidkopfes 2 verschlissen oder gebrochen sind, kann nur der Kopf ersetzt werden, während der Schaftkörper 11 und der Verbindungsschaft 12 weiter benutzt werden können, wie es der Fall ist mit der ersten Ausführungsform. Dies macht den Arbeitsgang einfach und die Arbeitszeit kurz, was die Produktionseffizienz verbessert. Die Vierkantgewinde 4a und 4b geben hohe Verbindungsstärke an die Gewindeverbindungen zwischen dem Verbindungschaft 12 und dem Schaftkörper 11 und zwischen dem Verbindungsschaft 12 und dem Schneidkopf 2. Lücken sind kaum zwischen den Vierkantgewinden 4a und 4b ausgeformt, so dass das Kühlmittel vom Lecken durch die Gewindeverbindungen abgehalten wird. Jeder Einsatz 14 füllt die Bodenlücke in dem röhrenförmigen Verbindungsteil 1b oder 12b des zugehörigen Schaftes 11b oder 12, so dass die rückendige Fläche des zugehörigen Verbindungsfußes 12a oder 2a in engem Kontakt mit dem Boden des Verbindungsteils sein kann. Dies hält das Kühlmittel noch zuverlässiger vom Lecken ab.
In den ersten und zweiten Ausführungsformen können die Innengewinde 4a durch männliche Gewinde ersetzt werden, während die männlichen Gewinde 4b ersetzt werden können durch Innengewinde. Beide Seiten von jedem der V-förmigen Ablassnuten 3, 3a, 3b und 6 bilden einen Winkel von etwa 90 Grad miteinander, aber die Winkel können passend zwischen etwa 90 und 130 Grad liegen. Die Böden der Elemente 1, 11, 12 und 2 können rund sein, so dass mittlere Abschnitte dieser Elemente dicker für größere Stärken sein könnten. In jeder der zwei Ausführungsformen ist der Schneidkopf 2 mit drei Hartmetallplättchen 9a–9c ausgestattet, aber könnte auch zwei, vier oder mehr als vier Hartmetallplättchen haben. Der Schneidkopf 2 könnte an ihn gelötete Hartmetallplättchen haben anstatt der angeschraubten Plättchen 9a–9c. Der gesamte Schneidkopf 2 könnte hergestellt sein aus Werkzeugstahl, und seine Stirnseite könnte direkt mit den Schneidkanten geformt sein.
8(A) und 8(B) zeigen einen Kanonenbohrer gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der ersten Ausführungsform, gezeigt in 1 – 4 ist der Schneidkopf 2 in den Werkzeugschaft 1 eingeschraubt.
Wie in 8(A) und 8(B) gezeigt beinhaltet der Kanonenbohrer gemäß dieser Ausführungsform einen Werkzeugschaft 1 und einen Schneidkopf 2, welcher abnehmbar durch eine Verbindung 40 verbunden ist. Jeder des Schneidkopf es 2 und des Werkzeugschafts 1 hat eine axiale Kühlmittelzuführbohrung 8b, die in seinem Zentrum ausgeformt ist. Der Schneidkopf 2 und der Werkzeugschaft 1 haben jeweils äußere axiale Ablassnuten 6 und 3, die grob V-förmig in einem radialen Querschnitt sind. Der Schneidkopf ist ausgestattet mit einem zentralen Hartmetallplättchen 9a, einem mittleren Hartmetallplättchen 9b und einem Umfangshartmetallplättchen 9c, welche identisch mit denen in der ersten Ausführungsform sind. Der Schneidkopf 2 hat auch einen Ablasskanal (nicht gezeigt) der darin ausgeformt ist, welcher identisch mit dem Kanal 7a in der ersten Ausführungsform ist und welcher dem mittleren Plättchen 9b gegenüber liegt. Der Schneidkopf 2 hat ferner eine Umgehungspassage 7, die darin ausgeformt ist. Die Umgehungspassage 7 ist identisch mit der in der ersten Ausführungsform und erstreckt sich zwischen dem Ablasskanal und der Ablassnut 6.
Der Schneidkopf 2 beinhaltet einen Verbindungsfuß, während der Werkzeugschaft 1 einen vorderen röhrenförmigen Teil enthält. Die Verbindung 40 beinhaltet eine Umfangsstufe 40a und eine Umfangsnut 40b. Die Umfangsstufe 40a ist ausgeformt auf der inneren Umfangsoberfläche des röhrenförmigen Verbindungsteils. Ein radialer Durchgang 40c erstreckt sich von der Umfangsstufe 40a. Die Umfangsnut 40b ist in dem Verbindungsfuß ausgeformt. Eine Passnut ist in der Umfangsnut 40b ausgeformt.
Mit den Ablassnuten 6 und 3, die in 90 Grad Phase zueinander liegen und mit der Umfangsstufe 40a und Umfangsnut 40b in radialer Ausrichtung miteinander, sind der Schneidkopf 2 und der Werkzeugschaft 1 um 90 Grad relativ zu einander auf der Achse des Kanonenbohrers gedreht. Dies bringt die Umfangsstufe 40a und Umfangsnut 40b miteinander in Eingriff, wobei der Schneidkopf 2 und der Werkzeugschaft 1 vom axialen Bewegen relativ zueinander verhindert werden. Zur gleichen Zeit gelangt der radiale Pass 40c mit einer Kante der Passnut 40d in Eingriff, wobei verhindert wird, dass der Schneidkopf und der Werkzeugschaft vom Rotieren relativ zueinander verhindert werden. Es ist somit möglich, den Schneidkopf 2 und den Werkzeugschaft 1 schnell, einfach und abnehmbar an der Verbindung 40 anzubringen.
Ein Tieflochbohrer gemäß der vorliegenden Erfindung für ein Kanonenbohrsystem enthält die Merkmale des Anspruchs 1.
Die ersten und zweiten Ablasskanäle können jeweils benachbart zu den führenden Seiten der Ablassnut des Schneidkopfes und Ablasskanals sein. Der Schneidkopf kann ferner eine erste Kühlmittelführungsaussparung und eine zweite Kühlmittelführungsaussparung, die beide in seiner Stirnseite ausgeformt sind, haben. Die erste Kühlmittelführungsaussparung erstreckt sich zwischen der Stirnseite der Ablassnut des Schneidkopfes und dem ersten Ablasskanal. Die zweite Kühlmittelführungsaussparung erstreckt sich zwischen dem Ablasskanal und dem zweiten Auslasskanal. Dementsprechend kann das Kühlmittel, das an der Stirnseite des Schneidkopfes abgelassen wird, gleichmäßig zu den Ablassnuten des Schneidkopfes und der Umgehungspassage verteilt werden. Es ist als Konsequenz möglich, effizient die Späne, die durch die Schneidkanten produziert wurden, abzulassen, welche der Ablassnut des Schneidkopfes und dem Auslasskanal gegenüber liegen.
Die Schneidkanten können eine zentrale Schneidkante, eine Umfangsschneidkante und eine dazwischen liegende Schneidkante sein. Die zentralen und die Umfangsschneidkanten sind benachbart zu der Ablassnut des Schneidkopfes. Die mittlere Schneidkante ist benachbart zu dem Ablasskanal. Dies gleicht die Anzahl von Spänen, die in die Ablassnut des Schneidkopfes und die Umgehungspassage fließen, welche sich in der Fähigkeit, Späne abzulassen unterscheiden, aus. Als Ergebnis ist der Lochbohrer stark in der Fähigkeit, Späne abzulassen.
Der Werkzeugschaft könnte einen Schaftkörper und einen Verbindungsschaft aufweisen. Der Schaftkörper beinhaltet einen vorderen Gewindeverbindungsteil an seiner Stirnseite. Der Verbindungsschaft beinhaltet einen hinteren Gewindeverbindungsteil an seinem hinteren Ende für die koaxiale und abnehmbare Verbindung mit dem vorderen Verbindungsteil des Schaftkörpers. Der Verbindungsschaft beinhaltet ebenfalls einen vorderen Gewindeverbindungsteil an seiner Stirnseite. Der Schneidkopf beinhaltet einen hinteren Gewindeverbindungsteil an seinem hinteren Ende für koaxiale und abnehmbare Verbindung mit dem vorderen Verbindungsteil des Verbindungsschaftes. Der Verbindungsschaft kann ersetzt werden durch einen Verbindungsschaft mit einer unterschiedlichen Länge, so dass die eigentliche Schaftlänge ausgewählt für die Tiefe eines Lochs, das durch den Lochbohrer geschnitten werden soll, sein kann. Dies reduziert erheblich die Komponentenkosten des Lochbohrers im Vergleich mit Fällen, wo Werkzeugschäfte mit unterschiedlichen Längen vorgesehen sind. Wenn der Verbindungsschaft mit der Zeit abgenutzt wurde, oder wenn er plötzlich bricht oder sich während des Benutzens des Lochbohrers verformt, kann er ersetzt werden, so dass der Schaftkörper weiter benutzt werden kann. Dies reduziert erheblich die Wartungskosten des Lochbohrers im Vergleich mit dem Ersetzen des ganzen Werkzeugschaftes. Die vorderen Gewindeverbindungsteile des Schaftkörpers und der Verbindungsschaft können identisch in Größe und Form sein. Die hinteren Gewindeverbindungsteile des Verbindungsschaftes und der Schneidkopf können identisch in Größe und Form sein. Dies macht es möglich linear zwei oder mehr solcher Verbindungsschäfte zu verbinden, um extrem lange Löcher zu schneiden. Dies macht es auch möglich, den Schneidkopf direkt mit dem Schaftkörper zu verbinden, um relativ kurze Löcher zu schneiden.
Die Gewindeverbindungsteile können mindestens einen röhrenförmiger Teil mit einem Innenvierkantgewinde, das darin ausgeformt ist und mindestens einen Fuß mit einem männlichen Vierkantgewinde, das darauf ausgeformt ist, sein. Die Vierkantgewinde geben eine hohe Verbindungsstärke. Lücken sind kaum zwischen den Vierkantgewinden ausgeformt, so dass das Kühlmittel davon abgehalten wird, zwischen ihnen zu lecken.
Um leicht den röhrenförmigen Teil mit einem Gewinde zu versehen, könnte sein Bodenabschnitt nicht mit einem Gewinde versehen sein. Der röhrenförmige Teil könnte mit einem Einsatz in seinem Boden ausgestattet sein, um den Raum innerhalb des Bodenabschnitts, welcher nicht mit einem Gewinde versehen ist, auszufüllen, so dass ein Ende des Fußes in engem Kontakt mit dem Einsatz sein kann. Der Einsatz verhindert die Späne davon, dass sie in der Bodenfläche gefangen werden und erlaubt es ihnen somit sie reibungslos abzulassen.
Der vordere Verbindungsteil des Werkzeugsschaftes könnte eine Umfangsstufe und eine Passnut, die beide daran ausgeformt sind, beinhalten. Die Umfangsstufe und -nut können miteinander in Eingriff sein, so dass verhindert wird, dass sich der Werkzeugschaft und der Schneidkopf axial relativ zueinander bewegen. Der Pass und die Passnut können miteinander in Eingriff sein, so dass verhindert wird, dass der Werkzeugschaft und der Schneidkopf relativ zu einander rotieren. Dies macht es möglich, schnell und leicht den Schneidkopf mit dem Werkzeugschaft zu verbinden und ihn durch leichtes Drehen relativ zueinander davon abzunehmen.

Claims

Tieflochbohrer, mit einem Werkzeugschaft (1), der einen vorderen Verbindungsteil (1a) an der Stirnseite davon umfasst; wobei der Werkzeugschaft (1) eine Kühlmittel-Zuführpassage (5), die darin längserstreckt ausgeformt ist, aufweist; wobei der Werkzeugschaft (1) ferner eine erste äußere Ablassnut (3), die darin längserstreckt ausgeformt ist, aufweist, wobei die erste Ablassnut (3) V-förmig in einem radialen Querschnitt ist; und einem Schneidkopf (2), der einen hinteren Verbindungsteil (2a) an dem hinteren Ende davon für eine koaxiale Verbindung mit dem vorderen Verbindungsteil (1a) des Werkzeugschaftes (1) aufweist; wobei der Schneidkopf (2) darin eine Kühlmittel-Zuführbohrung (8a), die mit der Zuführpassage (5) in Verbindung steht, wenn der Schneidkopf (2) an den Werkzeugschaft (1) gekoppelt ist, aufweist; wobei der Schneidkopf (2) ferner eine zweite äußere Ablassnut (6), die in einem radialen Querschnitt V-förmig ist, aufweist, wobei die zweite Ablassnut (6) geradlinig mit der ersten Ablassnut (3) ausgerichtet ist, wenn der Schneidkopf (2) an den Werkzeugschaft (1) gekoppelt ist; wobei der Schneidkopf ferner einen Ablasskanal (7a), der in dem vorderen Ende davon im Wesentlichen diametral gegenüberliegend zu der zweiten Ablassnut (6a) ausgebildet ist, aufweist, wobei der Ablasskanal (7a) sich in die umfangsseitige Oberfläche des Schneidkopfes (2) öffnet; wobei der Schneidkopf ferner eine Umgehungspassage (7), die darin zwischen dem Ablasskanal (7a) und der zweiten Ablassnut (6) ausgebildet ist, aufweist; wobei der Schneidkopf (2) ferner eine Mehrzahl von Schneidkanten (9a, 9b, 9c), die an dem vorderen Ende davon ausgebildet sind, aufweist, wobei mindestens eine (9a, 9c) der Schneidkanten (9a, 9b, 9c) der zweiten Ablassnut (6) zugewandt ist, und zumindest eine andere (9b) der Schneidkanten (9a, 9b, 9c) dem Ablasskanal zugewandt ist; wobei der Schneidkopf (2) ferner einen ersten Auslasskanal (80a), der in dem vorderen Ende davon ausgeformt ist, aufweist, wobei der Auslasskanal mit der Zuführbohrung (8a) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf (2) und der Werkzeugschaft (1) unlösbar verbunden sind und dass es einen zweiten Auslasskanal (80b), der in dem vorderen Ende des Schneidkopfes (2), im Wesentlichen diametral gegenüberliegend zu dem ersten Auslasskanal (80a) ausgeformt ist, gibt, wobei der zweite Auslasskanal (80b) mit einer zweiten Kühlmittel-Zuführungsbohrung (8b), die mit einer Zuführpassage (5) des Werkzeugschaftes in Verbindung steht, in Verbindung steht, wenn der Schneidkopf (2) an den Werkzeugschaft (1) gekoppelt ist.
Tieflochbohrer nach Anspruch 1, wobei der erste und zweite Auslasskanal (80a, 80b) jeweils benachbart zu den vorlaufenden Seiten der zweiten Ablassnut (6) und des Ablasskanals (7a) sind, wobei der Schneidkopf (2) eine erste Kühlmittel-Führungsvertiefung (81) und eine zweite Kühlmittel-Führungsvertiefung (81), die beide in dem vorderen Ende davon ausgebildet sind, aufweist; wobei sich die erste Führungsvertiefung (81) zwischen dem vorderen Ende (6a) der zweiten Ablassnut (6) und dem ersten Auslasskanal (80a) erstreckt; wobei sich die zweite Führungsvertiefung (81) zwischen dem Ablasskanal (7a) und dem zweiten Ablasskanal (80b) erstreckt.
Tieflochbohrer nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schneidkanten (9a, 9b, 9c) folgende sind: eine zentrale Schneidkante (9a), die benachbart zur zweiten Ablassnut ist; eine Umfangs-Schneidkante (9c), die benachbart zur zweiten Ablassnut ist; und eine dazwischenliegende Schneidkante (9b), die benachbart zum Ablasskanal ist.
Tieflochbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Werkzeugschaft folgendes aufweist: einen Schaftkörper (11), mit einem Treiberrad (11a), das rotiert werden kann und einen vorderen Verbindungsteil (11b) an dem vorderen Ende davon aufweist; und einen Verbindungsschaft (12), der einen hinteren Verbindungsteil (12a) an dem hinteren Ende davon für die koaxiale und unlösbare Verbindung mit dem vorderen Verbindungsteil (11b) des Schaftkörpers (11) und einen vorderen Verbindungsteil (12b) an dem vorderen Ende davon für die koaxiale und unlösbare Verbindung mit dem rückwärtigen Verbindungsteil (2a) des Schneidkopfes (2) aufweist.
Tieflochbohrer nach Anspruch 4, wobei die vorderen Verbindungsteile (11b, 12b) des Schaftkörpers (11) und der Verbindungsschaft (12) in Größe und Gestalt identisch sind, und wobei die rückwärtigen Verbindungsteile (12a, 12b) des Verbindungsschaftes und des Schneidkopfes in Größe und Gestalt identisch sind.
Tieflochbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die vorderen und hinteren Verbindungsteile folgende sind: mindestens ein rohrförmiger Teil (12b, 1b) der ein Vierkant-Innengewinde aufweist; und mindestens ein Fuß, der ein männliches Vierkantgewinde, das daran ausgebildet ist, aufweist.
Tieflochbohrer nach Anspruch 6, wobei der rohrförmiger Teil mit einem Einsatz (14) in den Boden davon eingepasst ist, um den Raum in dem Bodenteil, der nicht mit einem Gewinde ausgestattet ist, zu füllen, so dass ein Ende des Fußes in engem Kontakt mit dem Einsatz sein kann.
Tieflochbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der vordere Verbindungsteil des Werkzeugschaftes eine Umfangs-Stufe (40a) und eine Passnut (40d), die beide daran ausgebildet sind, mit einschließt und wobei der hintere Verbindungsteil des Schneidkopfes eine Umfangsnut (40b) und eine Passnut (40d), die beide daran ausgebildet sind, aufweist; wobei die Umfangs-Stufe (40a) und die Nut (40b) miteinander in Eingriff bring bar sind um zu vermeiden, dass der Werkzeugschaft (1) und der Schneidkopf (2) sich axial relativ zueinander bewegen; wobei der Pass (40c) und die Passnut (40d) miteinander in Eingriff bring bar sind um zu vermeiden, dass der Werkzeugschaft (1) und der Schneidkopf (2) relativ zueinander rotieren.