DE1149589B

DE1149589B - Tieflochbohrvorrichtung

Info

Publication number: DE1149589B
Application number: DEM36695A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Von Kintzel
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1958-02-12
Filing date: 1958-02-12
Publication date: 1963-05-30

Description

Tieflochbohrvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Tieflochbohrvorrichtung mit einer Bohrstange mit aufgesetztem Bohrkopf und mit einer auf derBohrstange drehbar gelagerten Hülse mit mehreren an der Bohrungswandung anliegenden, radial verstellbaren Führungsstücken.
Derartige Vorrichtungen dienen hauptsächlich zum Ausbohren gewalzter Rohrluppen und Rohre auf Tieflochbohrbänken. Dabei kommt es darauf an, daß die Wanddicke der ausgebohrten Rohrluppe bzw. des einzelnen Rohres möglichst gleichmäßig wird. Voraussetzung dafür ist, daß der Bohrkopf stets konzentrisch der schon vorhandenen Rohrluppen- bzw. Rohröffnung folgt, und daß Klemmungen der Vorrichtung und sonstige Störungen als Folge von Durchmesserabweichungen der Bohrung mit Sicherheit vermieden werden. Das ist jedoch mit den bekannten Vorrichtungen der oben genannten Art nicht oder nur unvollkommen zu erreichen.
So sind bei verschiedenen bekannten Ausführungen die Führungsstücke bezüglich der Vorschubrichtung hinter dem Bohrkopf angeordnet, so daß sie mit der Rohrwandung im bereits ausgebohrten Teil zusammenwirken. In der einfachsten Ausführungsform sind an einer in der Nähe des Bohrkopfes drehbar gelagerten Führungshülse mehrere über den Umfang verteilte hölzerne Führungsbacken angeordnet. Bei anderen Ausführungsformen sind die Führungsstücke radial verstellbar, beispielsweise hydraulisch, pneumatisch oder durch Federkraft. So gibt es eine Vorrichtung, die mit Keilführung versehene, entgegen Federwirkung nachgiebig gelagerte Führungsleisten aufweist. Diese Leisten sind gegenüber dem Bohrkopf drehbar gelagert, und zwar ebenfalls hinter dem Bohrwerkzeug. Bei dieser Vorrichtung ist jedoch ebensowenig wie bei den anderen Ausführungsformen gewährleistet, daß der Bohrkopf stets konzentrisch der Vorbohrung folgt. Eine feinfühlige Führung des Bohrkopfes im Bohrloch ist nicht möglich. Derartige Vorrichtungen sind deshalb insbesondere zum Ausbohren gewalzter Rohrluppen nicht geeignet.
Um die mit der Anordnung der Führungen hinter dem Bohrkopf verbundenen Mängel zu beseitigen, sind Bohrvorrichtungen mit einer dem Bohrkopf in Bohrrichtung vorgelagerten Führung entwickelt worden. Ein derartiges Gerät arbeitet mit einer elastisch ausgebildeten Führung, bei der als Führung mehrere an sich bekannte, relativ zum Bohrkopf drehbare, mit Doppelkeilführung versehene, entgegen axialer Federwirkung nachgiebig gelagerte Leisten dienen, deren Doppelkeilführung entgegen der Vorschuhrichtung zur Bohrachse geneigt ist, so daß die Leisten selbst-:ätig an den Bohrlochinnenwandungen entsprechend dem sich verändernden jeweiligen Bohrlochdurchmesser andruckbar sind. Ist mit diesem Gerät auch das Problem der Führung in einer bestimmten Weise gelöst, so ist doch bei der Anordnung von Führung und Bohrkopf an der Bohrstange die Beseitigung der Bohrflüssigkeit und der Bohrspäne schwierig, ohne die Führungselemente für den Bohrkopf damit in Berührung zu bringen.
Radial verstellbare Führungsstücke sind insbesondere von den Innen-Spannvorrichtungen für Drehbänke zum Bearbeiten von Hohlkörpern her bekannt. So gibt es eine Spannvorrichtung, bei der in Längsschlitzen des hohlen Spanndornes um Querstifte schwenkbar gelagerte Spannbacken angeordnet sind, die von einer in der Bohrung des Spanndornes zentral geführten Zugspindel mit konisch verdicktem Ende gegen die Innenwand des zu spannenden Hohlkörpers gespreizt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine einwandfreie Herstellung tiefer Bohrlöcher an gewalzten Rohrluppen, an Rohren u. dgl. ermöglicht und dabei gleichzeitig einem geringst möglichen Verschleiß unterliegt-Erfindungsgemäß ist eine an sich bekannte Außenspannhülse mit durch einen Kegel verstellbaren Spannbacken als zentrierendes Führungselement für die Bohrstange mit Bezug auf die Vorschubrichtung vor dem Bohrkopf angeordnet. Der Verstellkegel wird in Gestalt eines Kegelringes auf der Außenspannhülse verschiebbar geführt und durch Federbelastung mit den in bekannter Weise an der Hülse schwenkbar gelagerten Spannbacken in Eingriff gehalten.
Die vor dem Bohrkopf angeordneten Führungsstücke werden durch den federbelasteten Kegelring gleichmäßig gegen die Wandung der Vorbohrung angedrückt und passen sich- allen Durchmesserabweichungen der Vorbohrung an, so daß eine stets genau, konzentrische Lage des Bohrkopfes zu der Vorbohrung gesichert ist. Die auf der Bohrstange gelagerte Traghülse mit den Führungsstücken macht" die Drehbewegung des Werkstückes mit, während der Bohrkopf lediglich die axiale Vorschubbewegung ausführt. In besonders zweckmäßiger Weise wird die Bohrvorrichtung mittels der Bohrstange durch das sich drehende Werkstück hindurchgezogen."Die Flüssigkeit zum Kühlen des Bohrkopfes und- zum Wegspülen der Bohrspäne wird dabei gegenläufig zu der Vorschubrichtung- durch das Werkstück hindurchgeleitet, so daß keine Bohrspäne in den Bereich der Führungsstücke gelangen können. So eignet sich die Vorrichtung besonders zum Ausbohren gewalzter Rohrluppen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Außenspannhülse einen erweiterten Teil auf, auf dem die den Kegelring belastende Schraubenfeder geführt und abgestützt ist. Hierbei dient der Absatz zwischen dem erweiterten Teil und dem übrigen Teil der Traghülse als- Anschlag zur Begrenzung der Verschiebebewegung des Kegelringes.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Abb.1 zeigt die Bohrvorrichtung teilweise im Längsschnitt, teilweise in Ansicht; Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie A-B in Abb. 1. Ein Schaft 1, der ein abschraubbarer Teil der im übrigen nicht dargestellten Bohrstange ist, trägt in der Nähe des freien Endes den Bohrkopf 2, der mit einer oder mehreren Schneiden 3 bestückt ist. Der Bohrkopf 2 ist auf dem Schaft 1 durch Feder und Nut (nicht dargestellt) gegen Verdrehung gesichert und wird zwischen einer Mutter 4 und einem Ring 5 in Längsrichtung des Schaftes gehalten. Mit Bezug auf die Vorschubrichtung, die bei der in der Zeichnung in Abb. 1 gewählten Lage der Bohrvorrichtung von links nach rechts verläuft, ist auf dem Schaft 1 vor dem Bohrkopf 2 eine Hülse 6 drehbar gelagert. An diese Hülse sind mehrere Führungsstücke 7 durch je einen den Schaft 1 rechtwinklig kreuzenden Gelenkbolzen 8 angelenkt. Die Schwenkbolzen 8 sitzen in an der Hülse angeordneten Laschen 9. Die Führungsstücke 7 haben ringsegmentförmigen Querschnitt und eine in Längsrichtung gewölbte Außenfläche. Die Führungsstücke 7 stützen sich mit ihren nach den freien Enden hin kurvenförmig erweiterten Innenflächen gegen einen geteilten oder geschlitzten Kegelring 10, der auf der Hülse 6 verschiebbar geführt und durch eine Schraubenfeder 11 belastet ist, die in Richtung auf die Gelenkbolzen 8 der Führungsstücke 7 wirkt. Der geschlitzte oder geteilte Kegelring 10 sitzt in einem geschlossenen Haltering. Die Schraubenfeder 11 ist auf einem - erweiterten Teil 6 a der Hülse 6 geführt und gegen einen Bund 6 b am Ende dieses erweiterten Hülsenteiles abgestützt. Der Absatz 6 c zwischen dem erweiterten Teil 6 a und dem übrigen Teil der Hülse 6 bildet einen Anschlag zur Begrenzung der Verschiebebewegung des Kegelringes 10.
Die Führungsstücke 7 werden beim Ausbohren einer langen Bohrung durch den federbelasteten Kegelring 10 gegen die Wandung der Vorbohrung gedrückt und passen sich in ihrer Lage jeder Durchmesserabweichung der Vorbohrung an.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Tieflochbohrvorrichtung mit einer Bohrstange mit aufgesetztem Bohrkopf und mit einer auf der Bohrstange drehbar gelagerten Hülse mit mehreren an der Bohrungswandung anliegenden, radial verstellbaren Führungsstücken, dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte Außenspannhülse (6) mit durch einen Kegel (10) verstellbaren Spannbacken (7) als zentrierendes Führungselement für die Bohrstange (1) mit Bezug auf die Vorschubrichtung vor dem Bohrkopf angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellkegel in Gestalt eines Kegelringes auf der Außenspannhülse verschiebbar geführt und durch Federbelastung mit den in bekannter Weise an der Hülse schwenkbar gelagerten Spannbacken in Eingriff gehalten wird.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenspannhülse einen erweiterten Teil aufweist, auf dem die den Kegelring belastende Schraubenfeder geführt und abgestützt ist und daß der Absatz zwischen dem erweiterten Teil und dem übrigen Teil der Hülse als Anschlag zur Begrenzung der Verschiebebewegung des Kegelringes dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 594306, 1086110; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1731820 (bekanntgemacht am 11. 10. 1956); USA.-Patentschrift Nr. 1954 034.