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Bohrkopf zum Aufbohren von Löchern, insbesondere Rohren Die Erfindung
betrifft eine Verbesserung für die bekannten Bohrköpfe zum Aufbohren von Löchern,
insbesondereRohren.Hierfür finden im allgemeinen Bohrköpfe Verwendung, die neben
der Werkzeugschneide zwei etwa um 90° zueinander versetzte Hartmetallführungsleisten
aufweisen. Diese liegen beim Bohrvorgang an der bereits bearbeiteten Lochinnenwandfläche
in axialer Richtung gesehen etwa in Schneidebene an.
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Beim Aufbohren von Löchern, insbesondere Rohren, ist es vielfach erwünscht,
daß das Bohrwerkzeug genau der Lochachse nachläuft, und zwar auch dann, wenn diese
nicht ganz gerade ist. Bei den bekannten Aufbohrköpfen mit den bisher verwendeten
Führungsleisten kann dieses nicht erreicht werden, da das Bohrwerkzeug nicht feinfühlig
genug in dem Loch geführt wird, so daß es genau in der Lochachse arbeitet. Die Lenkung
des Bohrwerkzeuges bei Abweichung von der Lochachse erfolgt im Verhältnis zu der
geforderten Genauigkeit zu spät, nämlich erst dann, wenn der Spannunterschied der
einander gegenüberliegenden Seiten hierfür groß genug geworden ist.
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Es sind zwar weiter Bohrköpfe mit einer der Werkzeugschneide vorgelagerten,
elastisch ausgebildeten Führung bekanntgeworden, jedoch können auch diese nicht
allen an sie gestellten Anforderungen genügen, da bei ihnen die einzelnen Führungselemente,
wie beispielsweise federbelastete Kugeln, jeweils unter der Spannung einer ihnen
speziell zugeordneten Feder stehen, so daß sie erheblich schwingungs- und vibrationsempfindlich
sind. Außerdem ist es schwierig, die Spannung aller Federn gleich groß zu machen.
Auch besteht ein Nachteil dieser bekannten Bohrköpfe darin, daß die Führungselemente
relativ zum Werkstück, nicht jedoch zum Werkzeug drehbar gelagert sind, so daß sie
einem großen Verschleiß unterworfen sind. Bei diesen bekannten Bohrköpfen ist zudem
das Werkzeug selbst einstellbar, d. h. verschiebbar, im Bohrkopf vorgesehen. Das
hat zur Folge, daß die federbelasteten Kugeln nicht imstande sind, das Messer zu
führen. Sie können lediglich den Bohrkopf zentrisch halten. Das Werkzeug selber
wird also nicht eindeutig geführt.
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Es sind schließlich auch mit Keilführung versehene, entgegen Federwirkung
nachgiebig gelagerte Führungsleisten bei Bohrköpfen bekannt, die relativ zum Bohrkopf
drehbar gelagert sind, jedoch nicht vor diesem, sondern hinter der Werkzeugschneide.
Die hierbei verwendete Doppelkeilführung ist in Vorschubrichtung zur Bohrachse geneigt.
Der Nachteil dieser bekannten Bohrköpfe besteht darin, daß die Führungsleisten nicht
selbsttätig sich dem verändernden Bohrlochdurchmesser anpassen können, so daß diese
Führung nicht vor der Werkzeugschneide vorgesehen werden kann, sondern ihr nachlaufen
muß. Sie besitzt infolgedessen auch nicht die geforderte feinfühlige Führung des
Bohrkopfes in dem Bohrloch.
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Gegenüber diesen bekannten Bohrköpfen betrifft die Erfindung einen
solchen mit einer der Werkzeugschneide vorgelagerten, elastisch ausgebildeten Führung,
bei der erfindungsgemäß als Führung mehrere an sich bekannte; relativ zum Bohrkopf
drehbare, mit Doppelkeilführung versehene, entgegen axialer Federwirkung nachgiebig
gelagerte Leisten dienen, deren Doppelkeilführung entgegen der Vorschubrichtung
zur Bohrachse geneigt ist, so daß die Leisten selbsttätig an den Bohrlochinnenwandungen
entsprechend dem sich verändernden jeweiligen Bohrlochdurchmesser andrückbar sind.
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Durch die Kombination der vorgenannten Merkmale des erfindungsgemäßen
Bohrkopfes wird gegenüber den Bohrköpfen bekannter Art eine äußerst feinfühlige
und genaue Führung des Bohrkopfes im Bohrloch erzielt. Das Bohrwerkzeug wird auch
bei nicht gerader Lochachse genau oder doch nahezu genau stets in Achsenmitte des
Loches geführt (gelenkt). Die nicht vermeidbarenAbweichungen von derLochachse können
so klein gehalten werden, daß sie höchstens einige ,u betragen, so daß sie praktisch
vernachlässigt werden können. Die Führung des Bohrkopfes, obgleich vor der Messerschneide
vorgesehen, paßt sich selbsttätig den Bohrlochinnenwandungen jeweils an. Ihre Führungselemente
sind dabei schwingungs- und vibrationsunempfindlich, wobei weiter alle verwendeten
Führungselemente gleichmäßig an die Lochinnenwandungen gedrückt werden.
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Auch die spezielle Ausbildung des Bohrkopfes gemäß den Merkmalen der
Unteransprüche ist neu und vorteilhaft.
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Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
nachstehend näher erläutert. Es zeigt Abb. 1 eine Ansicht des Bohrkopfes, Abb. 2
den Bohrkopf um 90° gedreht, teilweise im Schnitt,
Abb. 3 einen
Schnitt nach der Linie III-III der Abb. 2.
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Der an sich bekannte Bohrkopf 10, der mit seinem hinteren Teil auf
eine Bohrstange 11 aufgesetzt ist, weist in üblicher Weise den Bohrstahl 12 mit
Werkzeugschneide 13 sowie etwa- in Schneidebene, d. h. ganz kurz dahinter, zwei
um etwa 90° versetzte Hartmetallführungsleisten 14 auf.
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Der Bohrkopf 10 besitzt vorn einen Zapfen 15, der die erfindungsgemäße,
der Werkzeugschneide 13 vorgelagerte Führung trägt. Diese besteht aus mehreren,
vorzugsweise drei um 120° gegeneinander versetzten Leisten 16, die unter Federspannung
17 - vorzugsweise finden Tellerfedern Verwendung - stehen und infolge einer Doppelkeilführung
18 an dem sie tragenden Leistenfutter 19 in axialer (Pfeil A) und dadurch in radialer
(Pfeil R) Richtung verschiebbar und somit selbsttätig an die Bohrlochinnenwandungen
andrückbar sind. Die Federn 17 sind in einem geteilten Federkorb 20,21 gehalten,
der ebenfalls von dem Leistenfutter 19 getragen wird.
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Das Leistenfutter 19 ist drehbar auf dem Zapfen 15 gelagert. Hierfür
können, wie in der Zeichnung dargestellt, Nadellager 22, 23 dienen, wobei letzteres
gleichzeitig als Drucklager 24 ausgebildet sein kann.
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Die Federspannung 17 zum elastischen Andrücken der Leisten 16 an die
Lochinnenwandung ist größer als die von der Werkzeugschneide 13 ausgehenden Momente.
Hierdurch wird sichergestellt, daß nicht die Werkzeugschneide 13 die aus den drei
Leisten 16 bestehende Führung beeinflußt, sondern umgekehrt die Führung tatsächlich
die gewünschte Lenkung des Bohrkopfes genau in der Bohrachsmitte sicherstellt.
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Die elastische Ausbildung der Führung ermöglicht eine Anpassung derselben
an den jeweiligen Lochinnendurchmesser. Die Drehbarkeit der Führung ermöglicht eine
besonders genaue Lenkung des Bohrkopfes in der Lochachsenmitte, da die Führung selber
sich nicht gegenüber dem Loch dreht, wie dieses bei den Führungsleisten 14 des Bohrkopfes
10 der Fall ist. Die Leisten 16 sind in hinterschnittenen Nuten 25 des Leistenfutters
19 verschiebbar gelagert, so daß sie beim Verschieben in beiden axialen Richtungen
zwangläufig jeweils radial verschoben werden. Dieses ist für den Vorgang des Herausziehens
des Bohrkopfes aus dem Bohrloch wichtig. Für diesen Vorgang ist ein gesonderter
Rückholer 26 vorgesehen, der aus einer Scheibe mit gegen die Leisten 16 anliegenden
Ansätzen 27 besteht. Der Rückholer ist drehbar und verschiebbar auf dem Zapfen 15
gelagert. Beim Herausziehvorgang zieht der Bohrkopf 10 über Zapfen 15 mit Anschlag
28 den Rückholer 26 mit seinen Ansätzen 27 gegen die Leisten 16. Hierdurch werden
diese zusammen mit übrigen Teilen der Führung herausgezogen.