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Anordnung zum Bohren von langen Löchern kleinen Durchmessers, insbesondere
von Gewehrläufen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Bohren von langen Löchern
kleinen Durchmessers, insbesondere von Gewehrläufen, und sie besteht in der Kombination
folgender Maßnahmen: a) Benutzung von Preßluft für die Kühlung der Bohrstelle und
die Fortschaffung der Bohrspäne, b) Zuführung der Preßluft am Außenumfang der Bohrstange
zur Bohrstelle und Abführung der Preßluft mit den Spänen durch eine Innenbohrung
=- der Bohrstange nach außen, c) Einsetzung des den Bohrerkopf bildenden Schneidplättchens
in einen Radialschlitz der Bohrstange zur Bildung eines großen freien Querschnittes
für die Spanabführung, d) Wahl des Querschnittes der Innenbohrung der Bohrstange
einerseits nicht kleiner als der durch den Außenumfang der Stange und die Wandung
des Bohrloches gebildete Zylinderringraumquerschnitt und andererseits groß genug,
um die beim Bohren anfallenden Bohrspäne ohne wesentlichen Reibungswiderstand nach
außen zu führen.
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Die Verwendung von Preßluft als Mittel zur Kühlung und zur Fortschaffung
der Bohrspäne ist insbesondere bei Holzbearbeitungsmaschinen bekannt. Unter Verwendung;
eines flüssigen Kühlmittels ist die Benutzung einer
Bohrstange mit
Innenbohrung, durch die das am Außenumfang der Bohrstange zur Bohrstelle gelangende
Kühlmittel zurückgeführt wird, bekannt. Beim Bohren nicht tiefer Löcher in verhältnismäßig
weichen Werkstoffen gehört es ferner zum Stand der Technik, Schneiden aus Schnellstahl
in einem Schaft oder Rohr zu befestigen.
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Die bekannten Vorrichtungen sind zum fortlaufenden Bohren von langen
Löchern kleinen Durchmessers, insbesondere von Gewehrläufen, nicht geeignet, da
ein Fortschaffen der Späne mit Sicherheit nicht durchfährbar ist, vielmehr eine
Unterbrechung des Bohrvorganges und Zurückziehen des Bohrers zur Spanfortschaffung
in Kauf genommen «'erden muß.
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Die Kombination gemäß der Erfindung gestattet nun auch, die besonders
schwierig herzustellenden langen Löcher, wie sie insbesondere in Gewehrläufen auftreten,
zu bohren, ohne daß der Bohrvorgang unterbrochen werden muß. Die für die Kühlung
und zum Fortschaffen der Späne verwendete Preßluft stellt ein Mittel dar, welches
eine Expansion im Abführungsweg herbeizuführen gestattet. Dies wird ermöglicht in
Verbindung mit der Querschnittsbemessung, derart, daß der Querschnitt, durch den
die Späne abgeführt werden, einerseits nicht kleiner ist als der Querschnitt, durch
den die Preßluft - zugeführt wird, und andererseits groß genug gewählt ist, um die
beim Bohren anfallenden Bohrspäne ohne wesentlichen Reibungswiderstand nach außen
zu führen. Diese Expansion hat eine auflockernde Wirkung auf die Bohrspäne und ergibt
eine zusätzliche Kühlwirkung. Die Zuführung der Preßluft am Außenumfang der Bohrstange
zur Bohrstelle und die Abführung mit den Spänen durch die Innenbohrung der Bohrstange
ergibt zusammen mit der Quer-.,chnittsbemessung die Wirkung, daß der enge Ringraum,
der von der Innenwand des umlaufenden Arbeitsstückes und der Außenwand des stillstehenden
Bohrers begrenzt ist, von Spänen freigehalten wird. Die Innenbohrung der Bohrstange
gestattet eine Abführung eines ' wesentlich größeren Spanvolumens ohne Verstopfungsgefahr
und ohne Gefahr einer unzulässigen Erwärmung durch Reibung der Späne an der umlaufenden
Wand des Werkstückes, die bei Benutzung des Ringrahmes zu diesem Zweck vorliegen
würden. Für die Erreichung der Kombinationswirkung ist es ferner wesentlich, daß
das den Bohrkopf bildende Schneidplättchen " in einem Radialschlitz der Bohrstange
zur Bildung eines großen freien Querschnittes für die Spanabführung eingesetzt ist.
Besonders an der Stelle, an der die Bohrspäne nach ihrer Abtrennung durch das Schneidplättchen
durch die Prelluft in die Innenbohrung umgelenkt werden, sind große Querschnitte
wichtig, um die Preßluft zoll zur Wirkung gelangen :#u lassen.
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Es ist vorteilhaft. den Bohrer in bekannter Weise lotrecht zu führen,
so daß die anfallenden Bohrspäne allein schon durch ihr Eigengewicht bestrebt sind,
durch die Innenbohrung der Bohrstange abwärts zu fallen. Durch diese lotrechte Führung
des Bohrers und die dadurch bedingte lotrechte Anordnung- des zu bohrenden Werkstückes
bei sinngemäß lotrechter Führung entweder des Bohrschlittens oder der -das Werkstück
haltenden Drillen wird erreicht; daß die hei langen Bohrern und waagerechter Führung
auftretenden Schwingungen des Bohrers vermieden werden und ,das sehr gefürchtete
und ungerade Bohrungen bewirkende Ausweichen des Bohrkopfes aus der Achsrichtung
nicht eintritt.
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Es ist ferner zweckmäßig, in bekannter Weise Führungsnasen etwas unterhalb
der Bohrerkanten in der Bohrstange vorzusehen. deren Außenbegrenzungsmaß etwas kleiner
ist als dasjenige der Bohrerkanten. Der Bohrerkopf besteht aus einer an sich bekannten
Platte aus Bohr- bzw. Schnellstahl mit _ zwei -parallelen und zwei flachdachartigen
Flächen: letztere sind etwas abgewinkelt. Außer im Bereiche des Bohrerkopfes können,
wie gleichfalls bekannt, insbesondere bei sehr langen Bohrstangen am Umfang der
Bohrstange in Längsrichtung verteilt weitere Führungsnasen vorgesehen sein. In der
dachförmigen Doppelfläche des Bohrerkopfes sind in bezug auf die beiden Dachflächen
in bekannter Weise versetzt angeordnete Kerben zur Spanbrechung in Richtung der
Spanbreite bzw. -dicke vorgesehen, damit die Abführung der Späne durch die Bohrstangenbohrung
sicher und ohne besondere Reihung erfolgt. Bei dieser Maßnahme brauchen die Hartstoffeinsätze
nur bis zur ersten Kerbe vorgesehen zu sein, wodurch die Einlötung der Einsätze
wesentlich erleichtert und sicherer haltend ist.
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Der Bohrerkopf besteht im übrigen in bekannter `'eise aus einem Rohrstück
mit angeflanschtem Bohrkopf und Führungswangen. derart, daß dieser aus Schnellstahl
bestehende und eine Einheit darstellende Bohrkopf durch Schweißen oder in sonstiger
Weise auf einem den Bohrerschaft bildenden Rohr aufsetzbar ist. Hierdurch ist ein
auswechselbares Werkzeug geschaffen, das auch großen Torsionskräften ausgesetzt
werden kann.
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Zwecks Brechung der Bohrspäne auch in Längsrichtung besitzen die Bohrerschneidflächen
zweckmäßig wie üblich keinen oder aber sehr kurzbogigen Hohlschliff.
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Die Sicherung der Vermeidung eines Auswanderns des Bohrers wird noch
dadurch in
bekannter Weise gesteigert, daß der Bohrer zeitweise
oder ständig, gegebenenfalls auch stetig, uni kleine Winkelbeträge gedreht wird.
Um Handverstellung des Bohrers zu vermeiden, empfiehlt es sich, eine Drehvorrichtung
für dein Bohrerschaft vorzusehen, die zwischen der Bohrerschaftfassung, beispielsweise
Drehbankfutter, und denn Bohrbanktransporteur gelagert ist, und die altsatzweise
arbeiten kann. Hierbei empfiehlt sich ein nach dem Uhrunruheprinzip arbeitender
Verzögerungstrieb für die Bohrstangendrehvorrichtung, und zwar unter Ausnutzung
der Bestrebung des Bohrers, unter der Wirkung der Drehung des Werkstückes mit diesem
sich mitzudrehen. Man erspart dadurch einen besonderen kraftbedürfenden Antrieb.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch
dargestellt, und es bedeutet Abb. i Schnitt durch das zu bohrende Werkstück mit
eingefügtem Bohrer nebst Bohrstange, der teilweise im Schnitt dargestellt ist; Abb.
2 Seitenansicht des. Bohrers nebst Bohrstange gemäß Abb. i Abb. 3 Grundriß (Schnitt
a-a) gemäß Abb. i ; Abb. 4. Grundriß entsprechend Abb. 3 bei Anwendung mehrerer
Führungsnasen; Abb. 5 Vorderansicht des Bohrschneidkopfes unter Verwendung von Hartstoffeinsätzen;
Abb. 6 Seitenansicht gemäß Abb. 5 ; Abb. 7 Schneidkopf mit der Spanbreitenbrechung
dienenden Kerben; Abb. 8 -Ansicht eines Bohrerkopfes, der auf einer im Schnitt dargestellten
Bohrstange aufgesetzt ist; Abb. 9 Ansicht eines Bohrerkopfes nebst Fußansatz, der
auf einer Bohrstange aufgeschweißt ist: Abb. Io schematische Gesamtdarstellung einer
Bohrbank mit eingefügtem Werkstück und Bohrer bei Verwendung von Preßluft für die
Bohrspanabförderung; .1b11. i i vergrößerter Schutt b-b gemäß Abb. i.
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In den Abb. i und 3 ist das zu bohrende Werkstück i im Schnitt dargestellt.
Der Bohrerkopf 2 sitzt auf einem Schaft 3, der eine Innenbohrung ..1. besitzt. Der
hopf 2 trägt die Bohrschneide 5 und Führungsnasen 6. Die Länge des Bohrmessers 5
bestimmt den Durchmesser der Bohrung 7 im Werkstück 1. Der Ringraum b zwischen dein
Bohrerschaft 3 und der Bohrung 7 dient der "Zuführung des Druck- bzw. Saufmittels,
wie die Pfeile andeuten. Dies Mittel wird an der Bohrstelle y unigelenkt und gelangt
unter Mitnahme der Bohrspäne durch die Bohrerschaftinnenbohrung 4 zurück nach außen.
111 .1b11. 2 ist der Bohrer nebst Bohrerschaft in Ansicht (ohne Werkstück) dargestellt.
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In .11111. 4 ist ein Bohrer, dessen (topf (und egebenenfalls auch
Bohrerschaft) mehr als zwei Führungsnasen o besitzt. im Grundriß dargestellt.
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Die Bohrerschneide 5 kann gemäß Abb. 5 und 6 Hartstoffeinsätze besitzen.
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Zwecks Spanbrechung besitzt die Bohrerschneide 5 mehrere Einkerbungen
i 1, 12, 13 ... wie in .1b11. 7 in bezug auf drei herben dargestellt. Diese herben
sind so verteilt, daß .in bekannter Weise herben der einen Flanke stets im Zwischenraum
zwischen zwei Kerben der anderen Flanke des Bohrmessers 5 sich befinden.
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In Abb. 8 ist der Fall schematisch dargestellt, daß der Bohrerkopf
2 aus dem Bohrmesser 5 und den Nasen 6 besteht, derart, daß diese Teile eine körperliche
Einheit bilden, die auf das Ende des Bohrerschaftes 3 aufsteckbar ist. Bei der Ausbildung
nach Abb. 9 ist diese körperliche Einheit auf das Bohrerschaftende auflöt- oder
aufschweißbar. In beiden Fällen kann der Bohrerkopf 2 als eine sehr feste, torsionssichere
und verschleißfeste Einheitsvorrichtung ausgebildet werden, die in bequemer Weise
beliebig oft ausgewechselt werden kann.
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In Abb. Io ist das Schema der Bohrvorrichtung (Maschine) dargestellt.
Das Werkstück i ist senkrecht gelagert. Zu diesem Zweck besitzt die Bohrbank ebenfalls
senkrechte Stellung. Das Werkstück ist in Längsrichtung unverrückbar gelagert und
erfährt lediglich einen Drehantrieb. Zu dieseln Zweck ist die obere Halterung I4
des Werkstückes i mit dem Übersetzungstrieb 15 fest verbunden, während die untere
Lagerung 16 in der Höhe zwar einstellbar, um sich den verschiedenen Längen des Werkstückes
i anpassen zu können, indes nach erfolgter Einspannung des Werkstückes nur drehbar
ist. In einer senkrechten Schlittenbahn 17 ist der. das Spannfutter I8 für den Bohrerschaft
3 tragende Schlitten i9 gelagert. Unterhalb der unteren Führung 16 ist das Einführungsstück
2o für das Sauf;- oder Druckmittel vorgesehen, und zwar derart, daß dieses entlang
der Führung des Bohrerschaftes 3 nicht entweichen kann. In Abb. to ist angenommen,
daß Preßluft in den Ringraum zwischen Bohrerschaft und Bohrungswandung des . Werkstückes
durch den Schlauch 21 eingeblasen wird. Diese Luft entweicht unter Mitnahme der
Bohrspäne durch die Innenbohrung .I des Bohrerschaftes am I?ltde 22 desselben. Eine
Verschraubung 23 unterhalb des 1'reßlufteinlasses 2o bewirkt die ,Abdichtung.
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In Abb. 11 sind in vergrößertem Maßstabe
die
Größenverhältnisse für (las Bohren eines kleinstkalibrigen Gewehrlaufes dargestellt.
Das Werkstück r, aus dem der Gewehrlauf herzustellen ist, möge den gewöhnlichen
Durchmesser besitzen. Eine Werkstoffzugabe für nachträgliches Abdrehen zufolge nicht
gerader Bohrung, wie bisher erforderlich. ist entbehrlich.
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Die zu schaffende Bohrung soll im dargestellten Beispiel das Kaliber
5,f mm erhalten. In diesem Fall kann gemäß der Erfindung der Bohrerschaft einen
Außendurchmesser von 5,0 mm und dessen Innenbohrung einen Durchmesser von
3,0 mm besitzen. Ein Bohrerschaft mit einer Wandstärke voni,o mm ist bei
Wahl geeigneten Werkstoffes ohne weiteres torsionssicher zu gestalten. Andererseits
bietet eine Innenbohrung von 3,o mm des Bohrerschaftes volle Gewähr für sicheres
und klemmfreies Abführen der anfallenden Bohrspäne. Der Ringraum zwischen Bohrerschaft
und Gewehrlaufbohrung besitzt eine Querausdehnung von 0,3 mm bei einem mittleren
Durchmesser von 5,3 mm. Durch diesen Querschnitt kann ausreichend Preß-oder Saugluft
zur Bohrstelle geführt werden.