Da sich die Schneide nicht' über die gesamte Hälfte
des Bohrkopfen erstreckt, ist In dem Bohrerschaft für den stehenbleibenden
Kern eine Durchlaßöffnung vorgesehen, doch kann diese aus konntruktivon und
Festigkeitagründen im Verhältnis zum Schaftdurchmeseer nur klein ausfallen, Der
Schaft muß zusätzlich mit einer Nut zur Aufnahme der Zuleitung für die Bohrflüssigkeit
ausgestattet werden, was eine erhebliche Schwächung seinen Querschnitten bedeutet.
Die Spülung erfolgt durch Öl und ist, da die Späne In einer Zentrifuge vom
Öl befreit worden müssen, umständlich und aufwendig.
Die
Schneidbreiten sind für die verschiedenen zu bohrenden Durchmesser variant und reichen
In der Regel von 30 mm für kleine bis zu 50 mm tUr große Durchmesser.
Hierdurch treten Unterschiede In den Umfangsgeschwindigkeiten zwischen Innerem und
äußerem Schneidentell auf, die wiederum eine genaue und feste Führung den Bohrern
bedingen. Zur genauen Durchführung des Verfahrens müssen am Werkstück für den Anschnitt
plan angedrehte Flächen vorgesehen sein. Neben diesen Vorbereitungsarbeiten verursachen
ferner auch die genaue Ausrichtung und Zentrierung von Werkzeug und Werkstück große
Einrichteseiten. Bur Beseitigung der vorstehend aufgezählten Nachteile wurde nun
erfindungegemäß ein Verfahren entwickelt, bei dem die Schnittbreite In eine
Anzahl schmaler Streiten zerlegt und jeder Streifen für *ich gleichzeitig mit den
anderen geschnitten wird, Das erfindungegemäße Verfahren hat gegenüber dem vorerwähnten
Tieflochbohrverfahren den erheblichen Vorteil, da£ es sich für Durchmesser
zwischen 50 - 600 mm bei Schnittbreiten von nur 8 - 16 mm durchfühRren
läßt. Durch diese geringen Schnittbreiten erzielt man eine große Materialersparnis,
besonders, da die zurückbleibenden Kerne ohne weiteren weiterverarbeitet worden
können, Da das Bohrwerkzeug die Form einen dünnwandigen Rohres besitzt, können diese
großen Kerne leicht aufgenommen worden. Man kann nach den bisherigen Erfahrungen
nach dem erfindungegen
83en Verfahren schon Bohrungen bin mindestens
3500 m LäMe herstelleng wobei Teile großer Längeg bedingt durch da@ große
Gewicht den ausgebohrten Kernen, vorteilhaft von zwei Seiten
ge-
bohrt worden* Hierbei ist es günstige das zu bearbeitende Naterial
nach der Seelenaohne des Stabes Ober die Mittelpunkt* der Stirntliche auszurichten.
Zu hat @ich erwieneng daß die Bohrungen fast bis zum Durchbruch durohgefOhrt
worden können und zur Stützung den Kernes eine nur relativ stringruige Wandung
stehen zu bleiben brauchte die mit Leiehtigkeit entfernt worden kann. Mitteln
den erfindungegeaUen Verfahrens lassen sich Kohlkörper aller Art herstellen,
Ein besonderer Vorteil Ist die Erneugung gebohrten Rohrmaterialse
bei dem die Flußtaser den gesehniedeten oder gewalzten Rohmaterials
unverRndert bleibt, Das ist vor allem günstig bei Halbstugen,9 die zur Herstellung
von Naschinentellen verwendet worden zollen, welche eine unverletzt* und unverformte
Fastraohicht bedingene Ein besonderen Problem stellt bei langen Werkzeugen immer
ihre Führung dar. Hauptaufgabe Ist ese das Werkzeug möglichst dicht an der Schnittstelle
zu führen. Da eine Führung auf mechanisch« Wege besonders bei langen Bohrungen
Rußerst schwierig ist» wie es sich im Falle der bei dem vorerwähnten BTA-Verfahren
verwendeten Führungeleiste am Bohrkopf herausgestellt hat" mußte versucht worden,
eine wirklich gut zentrierende hydraulische oder pneumatische Führung vorzusehen.
Dabei erwies es sich beim dem
ertindungsgemäßen Verfahren
ala'gitnatig, schneidenseitig eine Führung mittels einen hydraulischen Druckmediums
anzuwenden, während das Werkzeug antriebeseitig auf harkömnliohe mechanische "t
eingespannt wird* Durch das Rohrinnere kann das Medlum, beispielsweise Bohrölemulsion,
leicht in den am Bohrkopf gebildeten engen Ringraum avisahen ausgebohrtem Kern und
Werkzeug gelangen, wo es die Abstütnung den Bohrwerkzeugen vornimmt*
Von dort strömt es Ober die
Schneiden, an denen es die notwendige
Schmier- und Kühlwirkung ausübt, In den zwischen Bohrkopf und Bohrung gebildeten
Ringraum ab, Eine Abstützung den Werkzeuge$ durch hydraulische oder pneumatische
Mittel ist besondere vorteilhattg weil das Medlum nach allen Richtungen den gleichen
Druck ausübt und somit das Werkzeug sentrierend führt, Je nach Erfordernis
kann dabei der Druck den
Medlume In verschiedenen Bereichen gesteuert worden,
Außerdem kann mittels einer hydraulischen, pneumatiaohen oder elektrischen Drueküberlastsicherung
der Arbeitsvorgang überwacht worden, Ein weiterer Vorteilden erfindungegenA6en Verfahrens
lstg da£ das Medium den Abtransport der Späne mit besorgen kann, Durch den Überdruck
kann In der Schne14sone keine Stauung der Späne eintreten, da diese gleichmäßig
weggespült bzw. -gerinnen worden. Besondere günstig Ist für den Abtransport der
Späne die Anwendung von Bohrölemulsion, die In ihrer Viekosität fast dem Wasser
gleich zu setzen ist, als Druckmediume Dies hat gegenUber der Verwendung
von
Öl als Druckmedium den Vorteil, da£ die Emuleion ohne weiteren von den Spänen
abläuft und keine zusätzlichen Arbeitsgänge erfordert, wie das bei der Entfernung
von Öl aus Spänen mittels Zentrifugen der Fall Ist, Somit Abernimmt das Druokmedium
eine dreifache Funktion, nämlich die sentrierende Führung den WErkzeugen, die Kühlung
und Schmierung der Werkzeugeahneiden sowie den Abtransport der Späne, Lediglich
beim Anschnitt ist es erforderlich» das M Werkzeug auf herkömmliohe mechanische
WEine» beispielsweise durch Lünette, zu führen und das Nadium no zu regeln" da£
en die Schnittstelle in für die Kühlung ausreichender Menge umspült.
Durch die Aufteilung der Geeamtaahnittbreite in eine Anzahl schmaler Streiten, von
denen jeder tür sich gleichzeitig mit den anderen geschnitten wirdg erzielt man
eine Verteilung der Schnittkrattg die bei dem vorerwähnten BTA-Verfahren
nur an einer Schnei-de auftritt und daher Schwierigkeiten in der Werkzeugführung
hervorruft, auf den Umfang den Bohrwerkzeugen» Die einzelnen Schneiden,
deren Anzahl der gewünschten Zahl der zu schneidenden Streiten entspricht, sind
stirrmeitig an rohrtörmigen Bohrwerkzeug angeordnet, Um ein möglichst genauen Arbeiten
den Werkzeuget zu gewährleisten, befinden sich die Einzelsohneiden
in gleiohen Winkelabständen voneinander. Ferner sind zur Vermeidung größerer Momentdifferenzen
vorteilhaft stets solche Sohneiden einander diametral gegenüber auf dem Umfang angeordnet,
die bemaohbarte Streifen schneiden, Man erzielt auf diese Vgine
ab geringeten Unterschiede in den Hebterm'ängen der EinzelsohnIttkräfte,
wodurch
die Neigung den Werkzeugen zum Verlaufen infolge rechnerisch erfaßbarer Schnittkrattunterschiede
auf ein Mindestmaß reduz:Irt Ist. Durch die Aufteilung der Schnittbreite
auf einzelne Schneiden wird die Spanbreite herabgesetzte Statt einen einzigen breiten
Spanes erhält man mehrere schmale Späne, die leichter zu brechen und ohne
Schwierigkeit von dem Druckmedium abzutransportieren sind. Während bei den beim
BTA-Verfahren verwendeten Werkzeugen an den recht breiten Schneiden zwischen Innen-
und Außenkante der Schneide erhebliche Unterschiede in den Umfangegeschwindigkeiten
auftreten, fällt dieser Nachteil bei dem erfindungegendmen Verfahren fast gänzlich
fort. Im Gegensatz zum BTA-EVerfahren nämlich, bei dom die Schneidenbreite
100 - 30 % den Werkzeugkopfradius beträgt, also die UmfangOgeaohwindigkeit
den äußeren Sohneidenpunkten gegenüber dem inneren Schneidenpunkt für kleine
Bohrungen den zweifachen und für große Bohrungen den 193-fachen Wart besitzt, nimmt
die Schneidenbreite bei dem Verfahren gemäß
der Erfindung
lediglich 30 % (bei kleinen Bohrungen) bis 5 %
(bei großen
Bohrungen) den Radius den Werkzeugkopfen ein, Die
Unterschiede
In den Umfangegeaohwindigkeiten zwischen Innerstem und äußerstem Sohneidenpunkt
sind entsprechend gering, so daß an jeder der Einzelschneiden annähernd gleiche
Belastungen auftreten* Der an seiner Stirnseite mit den Schneiden bestückte vordere
Toll den Werkzeugen, der eigentliche Bohrkopt, besitzt bei einem auf
der
gesamten Werkseuglänge konntanten Innendurchmeeser eine etwas größere Wandstärke,
so daß zwischen diesem Teil und der Bohrung ein engerer Bingraum entsteht als zwischen
dem Hauptteil den Werkzeuges und der Bohrung. Zu ist vorgesehen, dienen
stärkeren vorderen Werkzeugtell mit schraubenwendelförmigen Kanälen zu versehen,
die von jeder Schneide aus nach hinten laufen und In dem Übergang von Werkzeugkopf
zum Sohaftrohr, der aus Festigkeitsgründen allmählich und gut abgerundet vollzogen
wird, verlaufen* Eine solch* Ausbildung Ist besonders für die Spanabtuhr günstig,
voll die Späne direkt von der Schneide aus In die be-
sagten
Kanäle abrollen und darin von dem Druokmedium nach hinten gedrückt worden, so daß
es zu keinem Anstauen der Späne in den verjüngten Ringraum kommen kann. Das
erfindungsgemäße Verfahren Ist sowohl mit rotierendem Werkstück und feststehendem
Werkzeug als auch mit feststehendem Werkstück und umlaufendem Werkzeug durchführbar,
Dabei wird das System "rotierenden Werkstück / feststehenden Werkzeugw hauptsächlich
bei kleineren Bohrungen bin zu 100 nmm 0 und kleineren Längen angewendet.während
In den übrigen Fällen meist mit umlaufendem Werkzeug gearbeitet wird, Wesentlich
Ist ferner, daß bei dem Tieflochbohrverfahren gemäß der Erfindung die Nebenzeiten
äußerst gering sind. Einrichten von Maschine und Werkzeug sowie Aufspannen
den Werkstücken be-
anspruchen nur ein Minium an Zeit, während ein
etirnseitigen Planen den Werkstücken zu Zwecken der Abdichtung gegen das Druckmedium
ganz fortfällt, Das Spannen den Werkstücken und antriebe-
86itig
au*h des Werkzeugen geschieht mit den an Drehbänken und Uhrwerken übliohen, meist
mechanischen Mitteln, Infolge der kurzen Rüatzeiten und der damit verbundenen geringen
Lohninteneität ist das ertindungsgemäße Verfahren auch günstig in der Einzeltertigung
und bei Reparaturen einzusetzen. Außerdem ruft es,
bedingt durch
die niedrigen Schnittbreiten und den somit niedrigen Leistungebedarten,
relativ geringe Energiakosten hervor. Ein Ausführungebeispiel einer Vorrichtung
zur Durchführung den
erfindungsgemäßen Verfahren& soll naahotehend erläutert
werden. Das Bohrwerkseug besteht aus einem Rohr und einen gegenüber die-
sen
Rohr mit einem etwas größeren Außendurchmeseer ausgestatteten vorderen Toll. In
diesem vorderen Toll, dem eigentlichen Bohrkopf, sind stirnseitig die Schneidenträger
mit den Schneiden angeordnet. Von den Schneiden bzw. Schneidenträgern aus verlaufen
Kanäle in Form einen Schraubenwendels nach hinten, EUX14 die am Übergang
den vorderen Teilen in das Rohr auslaufen. Die Vom Ohe« Kanäle,
durch die die Spanabfuhr besorgt wird, besitzen In-der **t-"-btdie Form einer
Spirale, d.h. sie sind an den Schneiden am geräumigsten und verengen sich gegen
den ftücken der nächstfolgenden Schneide. Benachbarte Streiten bearbeitende Schneiden
sind einander diametral gegenüber angeordnet* Aus Rohmaterial Xoder Halbzeug wird
unter Erhaltung einen Kernes
ein gebohrten Verkstgok erzeugt, Bein
Schneiden entsteht zwischen Bohrwerkzeug, in dessen Innerem das Druokmedium
zugettthrt wirdv und den Kern ein Ringraum, in den die sentrierende
AbstOtzuM den Bobrwerka*u4*a geigen den Kern mittels den Druok»diu»
vorgeno#n wirde Das Druok»dimg beispielsweise Bohröl«uleiong u»tröät
da= die Sohneiden und flieJ» Ober den Ringraung der zwischen Rohr und Rohrmaterial
gebildet wird, unter Abtransport der Späne aus den Xanälen ab
o