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Bohrvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die es gestattet,
in Stahl oder sonstigen Werkstoffen Bohrlöcher anzubringen, und bei, der der Bohrvorgang
unter einer Kühlflüssigkeit stattfindet.
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An sich ist es bekannt, die Schneiden eines Bohrers. während des Bohrvorganges
durch Zufuhr einer Kühlflüssigkeit, wie beispielsweise sog. Bohrwasser, zu kühlen.
Das Kühlen der Schneiden durch Einspritzen eines Kühlmittels in das entstehende
Bohrloch hat den Nachteil, daß eine hinreichende Kühlung in vielen Fällen nicht
erzielt werden kann, weil der ablaufende Span den Zutritt der Kühlflüssigkeit zu
den Schneiden weitgehend verhindert. Dies ist besonders bei hohen Bohrgeschwindigkeiten
der Fall, wie. sie beispielsweise bei Verwendung von hartmetallbestückten Bohrern
notwendig werden. ES ist auch schon nicht mehr neu, das Bohren vorzunehmen, während
über dem Bohrloch eine Flüssigkeitssäule steht, wodurch gewährleistet ist, daß die
Kühlflüssigkeit in weit sicherem Maße bis. zu den 'zu kühlenden Schneiden vordringt,
als dies bei dei Spritzkühlung der Fall ist. Um das Bohren in dieser Weise vornehmen
zu können, ist der betreffende Gegenstand in einen Bottich oder in eine «Tanne eingesetzt
und die Bohrarbeit vorgenommen worden, während sich der betreffende Gegenstand unterhalb
des Flüssigkeitsspiegels der in dem. Behälter enthaltenen Kühlflüssigkeit befand.
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Diese Art des Bohrens unter einer Kühlflüssigkeit hat zunächst einmal
den Nachteil, daß große Werkstücke einer derartigen Behandlung
nicht
zugänglich sind, weil die Anordnung der notwendigen Vorrichtungen für große und
sperrige Werkstücke praktisch unmöglich wäre. Aber auch für kleinere Werkstucke,
die an sich in einem geeigneten fliissigkeitsgefüllteii Behälter untergebracht werden
könnten, ergeben sich erheblich::. Nachteile, weil die Späne sich in dem Be= kälter
ansammeln und daraus laufend wieder entfernt werden müssen, um für die näcli'ste_
Bohrarbeit eine ebene Unterlage zu schaffen, oder aber es müssen Auflageleisten,
Roste o. dgl. vorgesehen werden, durch die die Späne hindurchfallen können, so daß
die Auflageleisten o. dgl., die als Auflagefläche für den zu bohrenden Gegenstand
dienen, von Spänen frei gehalten werden können. Aber auch hier muß häufig eine Säuberung
des Behälters von Spänen stattfinden. Ein weiterer Nachteil ergibt sich daraus,
daß die in dem Behälter eingeschlossene Kühlflüssigk2it, falls sie nicht in ständigem
Umlauf erneuert wird, allmählich eine Erwärmung erfährt, so daß im Laufe beispielsweise
einer '\fassenfertigung eine hinreichende Kühlwirkung nicht mehr gewährleistet ist.
Nicht unerheblich sind auch die Schwierigkeiten, die sich daraus ergeben, daß das
zentrische Ansetzen (!.es Bohrers ohne Verwendung von 1-ehren und entsprechenden
`'orrichtungen Schwierigkeiten bereiten wird, weil sich ja ,Ie-r zu bohrende Gegenstand
unterhalb der C>Ii@rfläche der undurchsichtigen Kühlflüssigkeit befindet und damit
das Ansetzen des Bohrers cler Beobachtung entzogen ist.
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Diese Nachteile und Schwierigkeiten, die sich heim Bohren in einer
Kühlflüssigkeit unter Anwendung der bekannten Maßnahmen @r;;eben, ,ollen durch die
Vorrichtung gemäß ler Erfindung v@rini:den werden. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen,
an der Bohrspin-(lel eine unten offene Hülse axial federnd zu befestigen. Die Hülse
ist an dem dem Werkstück zugekehrten offenen Ende mit einer l)ic:ititng versehen,
die beim Ansetzen des Bohrers dichtend auf (las Werkstück aufgepreft wird. Ali sich
ist es bekannt, an Bohrvorrichtungen. unten offene Hülsen anzubrinen. Dies:: dienen
an :ich als Anschläge, um zu verhindern, daß der Bohrer tiefer als ertviinsclit
in das Werkstück eindringt. Beim Aufsetzen auf (las Werkstück decken sie dann eilt
jetzt in Tätigkeit tretendes, mit einem Kühlmittel gekühltes Werkzeug nach außen
ab. Solche bekannten Hülsen sind nicht i-:clerncl an der Spindel befestigt und nicht
mit einem Dichtungsring t--ersehen. Bei Beginn des Bobrens wird dagegen bei der
Vorrichtung gemäß der Erfindung zunächst die Iliilse mit einer Kühlflüssigkeit angefüllt,
so '.^ 1a (1er gesamte Bohrvorgang unter dem Kühlflüssigkeitsbade stattfindet. Es
ist ersichtlich, daß auf diese Weise ein zentrische: Ansetzen des Bohrers auf die
zu bohrende Stelle besser möglich ist. Zugleich sind wied-erurn sämtliche Schwierigkeiten
vernikden, die sich aus der Ansammlung von Spänen ergeben; denn nach beendetem Bohr-'@rgang
wird mit dem Herausziehen des Bohrers aus dem Bohrloch die Hülse ange-.'b; i, und
die Späne fallen aus der Hülse von selbst Tieraus und können in einzacher Weise
von Werkstück und Bohrmaschine entfernt werden. Eine unzuträgliche Erwärmung der
Kühlflüssigkeit wird dadurch verhindert, daß die Flüssigkeit für jeden Bohrvorgang
in der Hülse erneuert wird. Für ganz besonders schwierige Bohrarbeiten, bei denen
mit starleer Wärmeentwicklung zu rechnen ist, kann an Stelle der bekannten ständigen
offenen Zuführung eines Kühlmittels ein Kühlmittelumlauf in der Hülse vorge"selien
werden. Es ist ferner ersichtlich, daß der Verwendung einer derartigen Vorrichtung
durch die Größe des M'erkstiickes keine Grenzen gesetzt sind.
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Die Hülse- ist an der Bohrspindel zwischen zwei Stellringen längs-
und drehbeweglich angebracht. Von der Druckfeder, die zwischen den Stellringen vorgesehen
ist, wird die Hülse Segen den unteren Stehring gedrückt, wenn sich die Bohrvorrichtung
in Ruhe befindet. Beim Bohrvorgang selbst überträgt die Druckfeder die Abwärtsbewegung
der Bohrspindel federnd auf die Hülse und ruft dadurch den notweüdig:n Dichtungsdruck
an der Auflagefläche am @\'erkstück hervor und hält diesen Druck aufrecht.
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Es ist .weiterhin zweckmäßig, am olleren Ende die Hülse so auszubilden.
(lala Üfnungen entstehen, durch die der Bohrvorgang und insbesondere das Arbeiten
des Bohreibei B:ginn der Bohrung beobachtet werde» kann. In Fällen, wo in einer
gewissen Schräglage der Bohrerachse gegen die Senkrechte gebohrt werden inul3, kann
die Vorrichtung gemäß der Erfindung ebenfalls mit Vorteil benutzt werden: jedoch
ist rs dann zwecl:itiiißij, diese Öffnungen nicht vorzuseiten oder so anzubringen,
(1a1-1 die Hülsu vollkommen mit einer Kühlflüssigkeit angefüllt wer(len kann.
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Im nachfolgenden wird (12r Erfindungsgegenstand an Hand einer Ausfiihrungsforin,
die in der Abbildung dargestellt ist, c rläutert.
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Die Abbildung stellt einen senl;reclitvn Schnitt dar, und zwar zeigt
sie einrii Bohrer r. der mit einem üblichen Schaft - (1«)-nisch oder zylindrisch)
in üblicher Weise in die Bchrsl>indel 3 oder in ein Bohrfutter eingesetzt
ist bz«. «-erden kann. Der Bohrer kann an den Schneiden mit Hartnivta11.1 nestückt
sein.
An seine Stelle kann auch ein Bohrer aus Werkzeugstahl, Schnelldrehstahl o. dgl.
treten. Bohrer, Bohrspindel und Bohrfutter sind nicht Gegenstand der Erfindung.
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Bei 5 ist im Schnitt das Werkstück dargestellt, das mit einer
_ Bohrung 6 versehen werden soll.
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Die den Bohrer i umgebende Hülse 7 für die Kühlflüssigkeit ist am
unteren Ende mit einem Diohtungsring 8 aus geeignetem Werkt' wie Gummi o. dgl.,
versehen. Die zweckmäßig aus Blech nicht zu .geringer Wandstärke hergestellte Hülse
7 hat glockenförmige Form. Sie muß so sein, damit nach dem Bohrvorgang die Späne
frei aus der Hülse herausfallen können. Um zu verhindern, daß die Späne sich an
der Dichtung 8 festsetzen oder die Dichtung zerstören, kann es zweckmäßig sein,
wie bei g dargestellt, die Wan-Jung an der Dichtung .entlang soweit wie möglich
herunterzuziehen. Die lichte Weite der Hülse ist bei der Glockenform so, daß die
beim Bohren entstehenden Späne frei in den Raum ablaufen können.
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Die Hülse 7 wird an der Bohrspindel 3 längs- und drehbeweglich gelagert.
Es sind zwei Stellringe io und ii vorgesehen, die in ihrer Höhenlage an der Bohrspindel
verstellbar befestigt werden können. Eine zwischen den beiden Stellringen io und
i i vorgesehene Druckfeder 1 2 drückt die Ansätze 13 der Hülse gegen den unteren
Stellring io, -,ven.n die Vorrichtung in Ruhe ist. Beim Bohrvorgang überträgt die
Druckfeder i 2 die auf ,las Werkstück gerichtete Bewegung der BohrsPindel 3 auf
die Hülse und sorgt dafür, daß durch federnden Druck an der Auflagestelle der Dichtung
8 auf dem Werkstücke die erforderlich-, Diohtungswirkung erzielt wird. Der Abstand
zwischen den Stellringen io und i i ist jeweils in Anpassung an die gewünschte Bobrlochtiefe
einstellbar, damit Spindel und Bohrer die erforderliche Vorschubstrecke zurücklegen
können, ohne daß durch die Hülse 7 eine Behinderung eintritt.
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Es erscheint zweckmäßig, aber nicht unter allen -Umständen Erforderlich,
die! Druckf2,d,er 12 nicht unmittelbar auf die Ansätze oder Bügel 13 einwirken zu
lassen, sondern ein Kugeldrucklager 17 zwischenzuschalten, um in bekannter Weise
eine gleitende Reibung zu beseitigen. Das Kugeldrucklager könnte auch zwischen Feder
12 und oberen Stellring i i vorgesehen werden. Die Ansätze 13, mit denen die I-Iiilse
7 an der Bohrspindel eingeh ringt ist, werden zweckmäßig so ausgeführt, daß am oberen
Teil der Hülse 7 Öffnungen 14. entstehen, durch die der Bohrvorgang, insbesondere
aber das Arbeiten des Bohrers ]>,ei Beginn des Bobrens überwacht werden kann. Je
nach der gewünschten Festigkeit der gesamten Vorrichtung können zwei, drei oder
auch mehrere Ansätze (Bügel) 13 vorgesehen werden.
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Das Bohren mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung geht so vor sich,
daß der Bohrer i auf die zu bohrende Stelle 6 aufgesetzt wird,- nachdem die Hülse
7 mit ihrer Dichtung 8 auf dem Werkstück 5 zur Auflage gelangt. Darauf wird durch
den Füllstutzen 15 Kühlflüssigkeit bis etwa zu der bei 16 angedeuteten Höhe zugeführt,
während der Bohrvorgang- unter weiterem Vorschub des Bohrers i seinen Fortgang nimmt.
Die Druckfeder 12 sorgt dafür, daß einerseits der Anpreßdruck der Dichtung 8 auf
dem Werkstück 5 erhalten bleibt und andererseits sich die Spindel in Richtung auf
das Werkstück durch die Hülse bzw. durch die bügelförmigen Ansätze 13 frei hindurchbewegen
kann.
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In Fällen, wo in einer Schräglage gebohrt werden muß, kann es zweckmäßig
sein, auf die Öffnungen 1.1. ganz oder .einseitig zu verzichten, d. h. also, es
wird in solchen Fällen eine ganz oder teilweise geschlossene Hülse 7 verwendet.
Unter Umständen kann sogar eine Dichtung der Hülse gegenüber der Spindel vorgesehen
werden. was aber nicht zum Erfindungsgegenstand gehört, so daß die Kühlflüssigkeit,
unter Druck zugeführt, den gesamten Innenraum der Hülse ausfüllen kann. In einem
solcheh Falle ist es zweckmäßig, nicht nur einen Füllstutzen 15 vorzusehen, sondern
auch einen Ablaufstutzen, der in- der Nähe des oberen Endes der Hülse anzubringen
wäre. Der Füllstutzen wäre dann nach unten in die Nähe der Auflagedichtung 8 zu
verlegen, Auch bei der in der Abbildung dargestellten Ausführungsform kann ,es zweckmäßig
sein, einen Zti- und Ablaufstutzen vorzusehen, wenn der Bohrvorgang einen ständigen
Wechsel der Kühlflüssigkeit notwendig macht.
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Als Kühlflüssigkeit können sämtliche Mittel verwendet werden; die
sich bisher beim Bohren bewährt haben, d. b. also Wasser, Emulsionen von Öl in Wasser
(Bohröl), reines 01, Petroleum u. dgl.