CH630828A5 - Tiefbohrwerkzeug. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tiefbohrwerkzeug nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1,4 und 7.

Bei einem bekannten Tiefbohrwerkzeug dieser Art (DE-OS 2 034 664) soll im einfachsten Fall das Scheideelement aus einem als Trennwand ausgebildeten Metallstreifen bestehen, dessen Seiten- oder Längskanten dichtend an der Innenfläche eines rohrförmigen Schafts anliegen. Die Trennwand kann mit an der Innenfläche des Schaftrohrs anliegenden Seitenteilen versehen sein, die beispielsweise zusammen ein geschlossenes Innenrohr von quadratischem oder polygonalem Querschnitt bilden können, wobei jede Seitenkante der Trennwand mit der freien Endkante eines der Seitenteile verschweisst oder verlötet ist. Ein solches Innenrohr einschliesslich seiner Trennwand ist verhältnismässig aufwendig, beansprucht viel Raum und ist schwerlich so genau herzustellen, dass die durch die Anordnung der Trennwand beabsichtigte Verstärkung des Schaftrohrs erzielbar wäre.

Der bis heute allgemein als optimal geltende, in allen Industriestaaten eingeführte, querschnittssymmetrisch rohrför-mige Tiefbohrerschaft gemäss DE-PS 767 138, der den herkömmlichen Tiefbohrerschaft mit eingewalzter äusserer Spanabführungslängsnut im Bereich von über 10 mm Bohrungsdurchmesser fast völlig verdrängt hat, führt das spänefördernde Kühl- und Schmiermittel in einen Ringraum zwischen der Bohrungswand und der äusseren Oberfläche des Tief bohrerschaftrohrs dem Bohrkopf zu. Von hier aus strebt das Kühl- und Schmiermittel unter Mitnahme der Bohrspäne als Gemisch durch ein Spanmaul und schliesslich durch einen abrupt erweiterten und deshalb die Gemischgeschwindigkeit herabsetzenden lichten Querschnitt des Tiefbohrschafts ins Freie. Je grösser dabei die zu zerspanende Querschnittsfläche der Bohrung im Werkstück ist, desto grösser ist der Ringraumquerschnitt auszulegen, um im Spanmaul ausreichende Geschwindigkeit des Kühl- und Schmiermittels und damit die augenblickliche Abführung der anfallenden Späne aus dem kritischen Zerspanungsbereich zu gewährleisten. So gilt bei umlaufendem Werkstück und stehendem Bohrerschaft und auch bei umgekehrter oder gar gemischter Betriebsweise die Regel, diesen Ringraumquerschnitt - bereits bei einer beabsichtigten Bohrungstiefe von 20 Kalibern - wegen des Druckabfalls im Kühl- und Schmiermittel infolge ansteigender Reibung zwischen den relativ zueinander umlaufenden Wänden des Ringraumes und wegen der dadurch eintretenden Aufheizung des Kühl- und Schmiermittels durch Wirbelbildung um etwa 25% grösser zu halten als die Querschnittsfläche des Spanmauls. Daraus ergeben sich im Vergleich zu dem geforderten Bohrungsdurchmesser zwangsläufig verhältnismässig geringe Durchmesser und Wandstärken des Bohrerschafts. Dadurch sind auch der Knickungswiderstand, der Torsionswiderstand und insbesondere der Torsionsschwingungswiderstand des Bohrerschafts verhältnismässig gering, so dass man insbesondere dann, wenn Hartmetallschneiden hoher Standzeit eingesetzt werden sollen, mit verhältnismässig geringen Spanstärken und/oder Schnittgeschwindigkeiten arbeiten muss. Darunter leidet naturgemäss die Wirtschaftlichkeit des Tiefbohrers.

Aus der DE-PS 1 290 026 ist ein Tiefbohrwerkzeug bekannt, bei dem der Schaft zwei konzentrische Rohre aufweist. Zwischen den beiden Rohren besteht ein ringförmiger Hohlraum für die Zufuhr des Kühl- und Schmiermittels. Durch das Innenrohr wird ein Gemisch aus Kühl- und Schmiermittel und Spänen abgeführt. Zwar kann hier das äussere Schaftrohr verhältnismässig dicht an die Bohrlochwand heranreichen, jedoch muss die Querschnittsfläche des ringförmigen Hohlraums verhältnismässig gross gehalten werden, um unerwünscht hohen Druckabfall des Kühl- und Schmiermittels aufgrund von Reibung an den verhältnismässig grossen Wandflächen des ringförmigen Hohlraums zu vermeiden. Da ferner eine freie Mindestquerschnittsfläche des Innenrohrs im Hinblick auf sichere Späneabfuhr nicht unterschritten werden darf, begrenzt die erforderliche radiale Erstreckung des ringförmigen Hohlraums die Wandstärken und damit die Festigkeitseigenschaften der beiden Schaftrohre insbesondere bei grösseren Bohrungstiefen bzw. Bohrrohrlängen in unerwünschter Weise.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei verhältnismässig geringem Raumbedarf in dem rohrförmigen Schaft des Tiefbohrwerkzeugs eine einwandfreie Dichtung zwischen dem rohrförmigen Schaft und dem Scheideelement unabhängig von der Ausgestaltung des Scheideelements und seiner Anordnung innerhalb des rohrförmigen Schafts zu erreichen.

Diese Aufgabe ist durch die in den Patentansprüchen 1,4 und 7 angegebenen Mittel gelöst. Die elastischen Dichteelemente sorgen für eine einwandfreie Abdichtung des Scheideelements gegenüber dem rohrförmigen Schaft. Dadurch ist es möglich, das Kühl- und Schmiermittel praktisch verlustlos dem Zerspanungsbereich zuzuleiten. Dies wiederum bringt den Vorteil, dass die Grösse der Querschnitsfläche des Kanals für die Zufuhr des Kühl- und Schmiermittels minimal ausgelegt werden kann, wodurch maximale Querschnittsfläche in dem Kanal für die Abfuhr des Gemisches aus Kühl-und Schmiermittel und Spänen zur Verfügung steht. Die Wandstärke des rohrförmigen Schafts kann vergrössert werden. Dadurch erhält man eine vorteilhafte Erhöhung des Knickungs- und Torsionswiderstands des Schafts. Vorteilhaft ist ferner, dass bei zunehmender Wandstärke des Schaftrohrs die Neigung des Tiefbohrwerkzeugs zum Mittenverlauf im Werkstück entsprechend schwindet und auf die Anwendung überlanger Bohrköpfe und überlanger Führungsleisten an den Bohrköpfen sowie überlanger Anbohrbuchsen verzichtet werden kann. Das Kühl- und Schmiermittel kann aus Gasen oder Flüssigkeiten oder aus einem Gemisch aus beiden bestehen und erfüllt in an sich bekannter Weise die Aufgaben des Kühlens, Schmierens und Späne-förderns. In den vorliegenden Unterlagen umfasst der Begriff «Seitenflächen» auch Seitenkanten von verhältnismässig geringer Berührungsfläche mit dem rohrförmigen Schaft. Die elastischen Dichtelemente können z.B. aus ölbestän-digem Gummi oder Kunststoff, z.B. Polyvinylchlorid oder Polyamid oder Polypropylen, bestehen. Die Dichtelemente können z.B. als in die Seitenflächen eingebettete Dichtstreifen oder durch Einpressen eines zunächst fliessfähigen Dichtungsmaterials in Längsnuten der Seitenflächen hergestellt sein. Eine zusätzliche Dichtanpressung der Dichtelemente an die Innenwand des Rohres ergibt sich durch den Differenzdruck des Druckmittels auf der Zufuhr- und Abfuhrseite des zugehörigen Scheideelements. Diese elastischen Dichtelemente dämpfen ferner in vorteilhafter Weise Torsions- und Resonanzschwingungen des Tierfbohrwerkzeugs und die durch solche Schwingungen hervorgerufenen Geräusche.

Mit den Mitteln des Anspruchs 2 lässt sich eine gesteuerte Dichtwirkung durch Steuerung der Beaufschlagung des Dichtungsschlauchs mit dem Druckmedium erreichen.

Die zuvor erwähnte Aufgabe ist auch durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 4 gelöst. Durch die druckmitteldichte Verbindung zwischen dem Scheideelement und dem rohrförmigen Schaft bieten sich gleiche Vorteile wie bei Einsatz elastischer Dichtelemente. Zusätzlich ergibt sich durch die Verbindung der beiden Teile eine wünschenswerte Versteifung des Schafts.

Durch die Merkmale des Anspruchs 5 ergibt sich eine vorteilhaft symmetrische Abstützung des Scheideelements bzw. Versteifung des Schafts.

Die Merkmale des Anspruchs 6 bieten besondere Frei-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

630 828

heit in der Aufteilung der Querschnittsfläche des rohrförmigen Schafts. Bei Verwendung elastischer Dichtelemente wird zur Abdichtung die Dichtanpressung durch den Differenzdruck des Kühl- und Schmiermittels auf das Scheideelement ausgenutzt.

Die zuvor erwähnte Aufgabe ist auch durch die Merkmale des Anspruchs 7 gelöst, der von einem polygonalen Querschnitt aufweisenden rohrförmigen Längs-Scheideele-ment ausgeht. Das gemäss Anspruch 7 als Scheideelement vorgeschlagene K-Profilrohr weist zwischen seinen Seitenflächen nach aussen durchgewölbte Verbindungsflächen auf. Zumindest eine dieser Verbindungsflächen wird von aussen mit dem unter Überdruck stehenden Kühl- und Schmiermittel beaufschlagt und kann sich aufgrund der Druckdifferenz nach innen hin elastisch verformen. Dadurch werden die angrenzenden Seitenflächen des K-Profilrohrs gespreizt und entweder selbst oder über die in ihnen eingelagerten elastischen Dichtelemente verstärkt an die Innenwand des rohrförmigen Schafts angedrückt. Dadurch wird zum einen die Dichtwirkung zwischen Schaftrohr und Scheideelement in wünschenswerter Weise erhöht und zum anderen eine Schwingungsdämpfung und Beruhigung des Schafts und damit des Bohrvorgangs erreicht.

Die Merkmale des Anspruchs 8 führen zu günstigen symmetrischen Zufuhr- und Abfuhrverhältnissen an dem Tiefbohrwerkzeug.

In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Teils eines Tiefbohrwerkzeugs mit Drallelement,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den vorderen Teil des Tiefbohrwerkzeugs gemäss Fig. 1 in vergrösserter Darstellung,

Fig. 3 die Schnittansicht gemäss Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 einen Querschnitt durch den Schaft des Tiefbohrwerkzeugs gemäss Fig. 1 in vergrösserter Darstellung, Fig. 5 einen Querschnitt durch einen abgeänderten Schaft,

Fig. 6 einen Querschnitt durch einen wiederum abgeänderten Schaft mit Schweissvorrichtung,

Fig. 7 einen Querschnitt durch einen weiteren Schaft vor Aufbringung der Torsionsvorspannung,

Fig. 8 den Querschnitt nach Fig. 7 nach Aufbringung der T orsionsvorspannung,

Fig. 9 die Schnittansicht nach Linie IX-IX in Fig. 1, Fig. 10 einen Querschnitt durch einen weiteren Schaft eines Tiefbohrwerkzeugs mit drei Schneiden,

Fig. 11 einen Querschnitt durch einen weiteren Schaft eines Tiefborwerkzeugs mit Dichtungsschläuchen und

Fig. 12 einen Querschnitt durch einen weiteren Schaft eines Tiefbohrwerkzeugs mit einem Dichtungsschlauch.

In Fig. 1 weist ein Tiefbohrwerkzeug 20 einen Bohrkopf 23 mit einer Schneide 24 und zwei Stützleisten 26 und 27 (Fig. 3) auf. Der Bohrkopf 23 ist über ein konisches Gewinde 30 (Fig. 2) mit einem Rohr 33 eines Schaftes 35 verbunden.

Innerhalb des Rohres 33 ist ein als Trennwand ausgebildetes Drallelement 37 angeordnet, dessen hinteres Ende aus dem Rohr 33 herausragt und eine Öffnung 39 trägt. Das in Fig. 1 linke Ende des Drallelements 37 ist an dem linken Ende des Rohres 33 befestigt. Zur Erzeugung einer Torsionsvorspannung zwischen dem Rohr 33 und dem Drallelement 37 wird das Rohr 33 in nicht dargestellter Weise an seinem in Fig. 1 rechten Ende eingespannt und sodann mit einem in die Öffnung 39 eingeführten Werkzeug Torsion in der gewünschten Grösse aufgebracht. In dem tordierten Zustand wird zwischen die eine Seite des Drallelements 37 und eine Innenwand 40 des Rohres 33 ein Passstück 41 einge-

4

führt und, z.B. durch Löten, befestigt. Auf diese Weise wird die in dem Schaft 35 erzeugte Torsionsvorspannung «eingefroren». Anschliessend kann das über das Rohr 33 in Fig. 1 nach rechts hinausragende Ende des Drallelements 37 abge-s trennt werden.

Das Passstück 41 stellt eine Begrenzungsfläche für einen Hohlraum 43 (Fig. 2) des Schafts dar. Der Hohlraum 43 ist durch zur Festigkeitssteigerung in axialer Richtung gegeneinander versetzte Bohrungen 45 in dem Rohr 33 mit einem io Ringraum 47 einer Beschickungsfaust 50 für Druckmittel verbunden, das in Richtung eines Pfeiles 51 zugeführt wird. Die Beschickungsfaust 50 weist Dichtungsringe 53 und 54 auf, die eine Abdichtung gegenüber dem Rohr 33 bewirken.

In Fig. 2 ist zur Verdeutlichung der Darstellung das Tief-15 borwerkzeug 20 geringfügig von einem Bohrspiegel 57 eines Bohrlochs 59 zurückgezogen. An die Schneide 24 grenzt ein Spanmaul 60, das über eine Durchbrechung 61 in dem Bohrkopf 23 mit einem weiteren Hohlraum 63 in dem Rohr 33 in Verbindung steht.

20 Das Drallelement 37 ist als durchgewölbte Trennwand ausgebildet und an seinem in den Fig. 1 und 2 linken Ende über ein Passstück 65 an der Innenwand 40 des Rohres 33, z.B. durch Löten, befestigt. Das Passstück 65 bildet mit einer Fläche 67 die vordere stirnseitige Begrenzung des Hohl-25 raums 43 für die Zufuhr des Druckmittels. Der Hohlraum 43 steht über Bohrungen 70 und 71 (Fig. 3) in dem Rohr 33 in ständiger Verbindung mit einem Ringraum 75, der zwischen einer Bohrlochwand 77 einerseits und Aussenwänden 78 und 79 des Bohrkopfes 23 und des Rohres 33 definiert ist. Am in 30 Fig. 2 rechten Ende des Ringraumes 75 ist die Aussenwand 79 des Rohres 33 mit einem Labyrinth 80 ausgestattet, das nur eine verhältnismässig geringe Druckmittelleckmenge axial nach rechts in Fig. 2 abströmen lässt und dadurch eine ausreichende Schmierung zwischen Rohr 33 und Bohrloch-35 wand 77 auch bei verhältnismässig tiefen Bohrungen 59 gewährleistet. Der überwiegende Anteil des Druckmittels strömt in Fig. 2 in dem Ringraum 75 nach links zu einem Zerspanungsbereich an der Schneide 24 und expandiert dabei unter wünschenswerter erheblicher Abkühlung. Das ex-40 pandierende Druckmittel erfasst die Späne und treibt sie durch das Spanmaul 60, die Durchbrechung 61 und den Hohlraum 63 hindurch, bis Druckmittel und Späne den Schaft 35 an seinem in Fig. 1 rechten Ende verlassen.

In Fig. 3 zeigt ein Pfeil 85 die Drehrichtung eines Werk-45 stücks 87 gegenüber dem Tiefbohrwerkzeug 20 an. Das als durchgewölbte Trennwand ausgebildete Drallelement 37 weist Seitenflächen 90 und 91 auf, die jeweils mit einer Längsnut 93 und 94 versehen sind. In jeder Längsnut 93 und 94 befindet sich ein mit der Innenwand 40 des Rohres 33 zu-50 sammenwirkendes elastisches Dichtelement 96 und 97. Die Seitenflächen 90 und 91 hegen an diametral gegenüberliegenden Bereichen an der Innenwand 40 an.

Fig. 4 zeigt Bohrungen 100 und 101 in dem Rohr 33, die jeweils mit einer der Längsnuten 93 und 94 in Verbindung 55 stehen. Durch die Bohrungen 100 und 101 wird elastische Dichtmasse eingepresst, bis die Längsnuten 93 und 94 unter Bildung der Dichtelemente 96 und 97 ausgefüllt sind. Anschliessend werden die Bohrungen 100 und 101 durch in Fig. 4 nicht dargestellte Stifte druckmitteldicht verschlossen. 6o In Fig. 5 liegt ein als durchgewölbte Trennwand ausgebildetes Drallelement 105 mit Seitenflächen 106 und 107 an Bereichen der Innenwand 40 des Rohres 33 an, die, ausgehend von dem Hohlraum 43 für die Zufuhr des Druckmittels, jenseits der durch eine gestrichelte Durchmesserlinie 109 65 angedeuteten grössten lichten Weite des Rohres 33 angeordnet sind. Entweder können die Seitenflächen 106 und 107 mit der Innenwand 40 fest verbunden, z.B. verschweisst, sein, oder es sind Dichtelemente entsprechend den Dichtelemen-

5

630 828

ten 96 und 97 in den vorangegangenen Figuren vorgesehen. In dem letzteren Fall bewirkt das Druckmittel in dem Hohlraum 43 eine ausreichende Dichtanpressung der Seitenflächen 106 und 107 an die Innenwand 40 des Rohres 33, da der Druck in dem Hohlraum 63 geringer als der Druck in dem Hohlraum 43 ist.

Fig. 6 zeigt ein als ebene Trennwand ausgebildetes Scheideelement 110, dessen Seitenflächen 112 und 113 über in axialer Richtung durchgehende Schweissnähte 115 und 116 mit der Innenwand 40 des Rohres 33 verbunden sind. Die Schweissnähte 115 und 116 werden durch radartige Wider-standsschweisselektroden 118 und 119 hergestellt, die längs Mantellinien des Rohres 33 an diametral gegenüberliegenden Stellen abrollen.

Die Fig. 7 und 8 stellen im wesentlichen jeweils einen Querschnitt durch das Tiefbohrwerkzeug 20, durch dessen in Fig. 1 rechtes Ende mit Blickrichtung auf den Bohrkopf 23 dar.

Fig. 7 zeigt dabei den Zustand, in welchem das Drallelement 37 in das Rohr 33 eingeschoben, mit den Dichtelementen 96 und 97 versehen und bohrkopfseitig durch das Passstück 65 gegenüber dem Rohr 33 festgelegt ist. Dies ist also der Zustand, in dem eine Torsionsvorspannung auf das System aus Rohr 33 und Drallelement 37 noch nicht aufgebracht ist. Zur Verdeutlichung ist in Fig. 7 ferner eine Schnittkraft 125 eingetragen, die im Bohrbetrieb auf die Schneide 24 und damit auf das Tiefbohrwerkzeug 20 wirkt.

Fig. 8 zeigt den Zustand, in dem die erwähnte Torsionsvorspannung aufgebracht und durch das am rechten Ende in Fig. 1 angedeutete Passstück 41 fixiert ist. Aufgrund der in Richtung der Schnittkraft 125 auf das in Fig. 1 rechte Ende des Drallelements 37 ausgeübten Torsion hat sich in Fig. 8 das Drallelement 37 auf seiner gesamten Länge um einen Winkel 127 verdrallt. Gleichzeitig hat sich das Rohr 33 gemäss Fig. 8 ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn auf seiner gesamten axialen Länge um einen in Fig. 8 nicht eingetragenen Winkel verdrallt, der kleiner als der Winkel 127 ist, weil bei dem in Fig. 8 gezeichneten Wandstärkenverhältnis zwischen dem Rohr 33 und dem Drallelement 37 das Widerstandsmoment gegen Torsion bei dem Rohr 33 grösser als bei dem Drallelement 37 ist.

Fig. 9 stellt die Schnittansicht nach Linie IX-IX in Fig. 1 dar und verdeutlicht die Konstruktion der Beschickungsfaust 50. Das Drallelement 37 teilt einen Innenraum 130 des Rohres 33 in den sichelförmigen Hohlraum 43 und den ellipsenähnlichen restlichen Hohlraum 63. Wird aus technologischen Gründen ein anderes Verhältnis der Hohlräume 43 und 63 zueinander gewünscht, kann auch ein Drallelement 37' von geringerer Durchwölbung als das Drallelement 37 eingesetzt werden.

Fig. 10 zeigt ein Tiefbohrwerkzeug 135 mit drei gleich-mässig über den Umfang verteilten Schneiden 137,138 und 139. Es handelt sich um ein Kernbohrwerkzeug, bei dem in der Mitte zwischen den Schneiden 137,138 und 139 beim Tiefbohren ein Kern 140 stehenbleibt. Jeder Schneide 137, 138 und 139 ist in einem Bohrkopf 143 eine Führungsleiste 144 und ein Spanmaul 145,146 und 147 zugeordnet. Ein Drallelement 150 ist als sogenanntes K-Profilrohr ausgebildet und liegt mit drei Seitenflächen 152,153 und 154 an der Innenwand 40 des Rohres 33 an. Dadurch sind zwischen der Innenwand 40 und dem Drallelement 150 drei Hohlräume 156,157 und 158 für die Zufuhr von Druckmittel geschaffen,

während für die Abfuhr des Druckmittels und der Späne ein Hohlraum 160 zwischen einer Innenkontur des Drallelements 150 und dem Kern 140 zur Verfügung steht.

Drallelement 150 und Rohr 33 sind in der gleichen Weise s gegeneinander auf Torsion vorgespannt wie Drallelement 37 und Rohr 33 bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 8.

Fig. 11 zeigt ein Tiefbohrwerkzeug 170 im Querschnitt durch einen Schaft 171. Der Schaft 171 weist ein Rohr 173 und ein durchgewölbtes Scheideelement 174 auf, das mit Sei-io tenflächen 176 und 177 an diametral gegenüberliegenden Stellen einer Innenwand 179 des Rohres 173 anliegt. Das Scheideelement 174 unterteilt einen Innenraum des Rohres 173 in einen Hohlraum 180 für die Zufuhr eines Druckmittels und einen Hohlraum 181 für die Abfuhr des Druckmit-15 tels und der Späne. Das Scheideelement 174 ist in Fig. 11 nicht um seine Längsachse verdrallt, könnte jedoch auch verdrallt und damit als Drallelement ausgebildet sein.

In jeder der Seitenflächen 176 und 177 ist eine Längsnut 183 und 184 vorgesehen, in die jeweils ein Schlauch 186 und 20187 aus ölbeständigem Gummi eingebracht ist. Ein Innenraum des Schlauches 186 kann mit einem Druckmittel beaufschlagt und dadurch die Dichtanpressung des Schlauches 186 zwischen der Innenwand 179 und der Längsnut 183 gesteuert werden.

25 Der Schaft 171 trägt einen Bohrkopf 190, der eine Schneide 191, ein Spanmaul 193 und Stützleisten 195 und 196 aufweist. Die Stützleisten 195 und 196 stehen im Betrieb in Berührung mit einer in Fig. 11 nicht dargestellten Bohrlochwand. Es ist zweckmässig, für eine Schmierung dieser 30 Stützleisten zu sorgen. Dazu ist der Schlauch 187 an seinem bohrkopfseitigen Ende mit einem eine Wand 197 des Rohres 173 durchdringenden Schmierkanal 198 verbunden. Der Schmierkanal 198 mündet mit einer nicht im einzelnen dargestellten kalibrierten Auslassöffnung kurz vor der Stützlei-35 ste 196, so dass durch einen Innenraum des Schlauches 187 gedrücktes Schmiermittel in den Bereich der Stützleisten 195 und 196 gerät und dort selbsttätig verteilt wird. Der Schmiermitteldruck im Inneren des Schlauches 187 bewirkt ferner eine über den aufgegebenen Druck steuerbare Dicht-40 anpressung des Schlauches 187 an die Innenwand 179 des Rohres 173 und an die Längsnut 184.

Fig. 12 zeigt ein anderes Tiefbohrwerkzeug 200 mit einem Schaft 201, der ausser dem Rohr 173 ein als K-Profil-rohr ausgebildetes Scheideelement 203 aufweist. Das Schei-45 deelement 203 liegt mit verhältnismässig schmalen Seitenkanten bzw. Seitenflächen 205,206 und 207 an der Innenwand 179 des Rohres 173 an und unterteilt einen Innenraum des Rohres 173 in Hohlräume 210,211 und 212 für die Zufuhr des Druckmittels und einen Hohlraum 215 im Inneren so des Scheideelements 203 für die Abfuhr des Druckmittels der Späne.

Auch in diesem Fall besteht zwischen dem Scheideelement 203 und dem Rohr 173 des Schaftes 201 keine Torsionsvorspannung. Alternativ könnte analog Fig. 10 auch ss der Schaft 201 eine Torsionsvorspannung erhalten.

In dem Hohlraum 211 ist ein Schlauch 220 aus ölbeständigem Gummi verlegt, der an seinem bohrkopfseitigen Ende mit dem Schmierkanal 198 verbunden und mit einem Schmiermittel beaufschlagbar ist. Der Schlauch 220 führt bis 60 zum hinteren Ende des Schaftes 201 und ist dort an eine nicht dargestellte Schmiermittelleitung angeschlossen.

3 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

1. 630 828

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Tiefbohrwerkzeug mit einem mit einem wenigstens eine Schneide tragenden Bohrkopf verbundenen, rohrför-migen Schaft, der im Querschnitt durch ein Längs-Scheide-1 element in wenigstens zwei Hohlräume geteilt ist, wobei Kühl- und Schmiermittel unter Druck durch einen der Hohlräume zu einem Zerspanungsbereich zuführbar und mit den Spänen durch wenigstens ein Spanmaul und eine daran anschliessende Durchbrechung in dem Bohrkopf und durch einen mit der oder den Durchbrechungen in Verbindung stehenden Hohlraum des Schafts nach aussen hin abführbar ist, und wobei Seitenflächen des Scheideelements an einer Innenwand des rohrförmigen Schafts anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seitenfläche (90,91; 176,177) des Scheideelements (37; 174) auf ihrer gesamten Länge ein mit der Innenwand (40; 179) des rohrförmigen Schafts (33; 173) zusammenwirkendes elastisches Dichtelement (96, 97; 186, 187) aufweist.
2. 2. Tiefbohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement als Dichtungsschlauch (186, 187) ausgebildet ist, dessen Innenraum mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist.
3. 3. Tiefbohrwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Dichtungsschlauch (187) oder wenigstens ein in einem (211) der Hohlräume für die Zufuhr des Druckmittels verlegter Schlauch (220) an seinem bohr-kopfseitigen Ende an einen eine Wand (197) des Rohres (173) durchdringenden und im Bereich von Führungsleisten (195,196) des Bohrkopfes (190) mündenden Schmierkanal (198) angeschlossen ist und dass das Druckmittel ein Schmiermittel ist.
4. 4. Tiefbohrwerkzeug mit einem mit einem wenigstens eine Schneide tragenden Bohrkopf verbundenen, rohrförmigen Schaft, der im Querschnitt durch ein Längs-Scheide-element in wenigstens zwei Hohlräume geteilt ist, wobei Kühl- und Schmiermittel unter Druck durch einen der Hohlräume zu einem Zerspanungsbereich zuführbar und mit den Spänen durch wenigstens ein Spanmaul und eine daran anschliessende Durchbrechung in dem Bohrkopf und durch einen mit der oder den Durchbrechungen in Verbindung stehenden Hohlraum des Schafts nach aussen hin abführbar ist, und wobei Seitenflächen des Scheideelements an einer Innenwand des rohrförmigen Schafts anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (106,107; 112,113) des Scheideelements (105; 110) mit der Innenwand (40) des rohrförmigen Schafts (33) druckmitteldicht verbunden sind.
5. 5. Tiefbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (90,91; 112, 113; 176,177) des Scheideelements (37; 110; 174) und/oder die Dichtelemente (96, 97; 186,187) der Seitenflächen an diametral gegenüberliegenden Bereichen der Innenwand (40; 179) des rohrförmigen Schafts (33; 173) anliegen.
6. 6. Tiefbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen (106,107) des Scheideelements (105) und/oder die Dichtelemente der Seitenflächen an Bereichen der Innenwand (40) des rohrförmigen Schafts (33) anliegen, die, ausgehend von dem Hohlraum (43) für die Zufuhr des Kühl- und Schmiermittels, jenseits der grössten lichten Weite des rohrförmigen Schafts (33) angeordnet sind.
7. 7. Tiefbohrwerkzeug mit einem mit einem wenigstens eine Schneide tragenden Bohrkopf verbundenen, rohrförmigen Schaft, der im Querschnitt durch ein polygonalen Querschnitt aufweisendes rohrförmiges Längs-Scheideele-ment in mehrere Hohlräume geteilt ist, wobei Kühl- und Schmiermittel unter Druck durch einen der Hohlräume zu einem Zerspanungsbereich zuführbar und mit den Spänen durch wenigstens ein Spanmaul und eine daran anschliessende Durchbrechung in dem Bohrkopf und durch einen mit der oder den Durchbrechungen in Verbindung stehenden Hohlraum des Schafts nach aussen hin abführbar ist, und wobei Seitenkanten des Scheideelements an einer Innenwand des rohrförmigen Schafts anliegen, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheideelement (150; 203) als K-Profilrohr ausgebildet ist, das jeweils durch seine Längsachse gemessen, überall die gleiche Aussendimension und lichte Weite aufweist, den Hohlraum (160; 215) für die Abfuhr des Kühl- und Schmiermittels und der Späne umschliesst und mit seinen Seitenkanten (152 bis 154; 205 bis 207) und/oder Dichtelementen der Seitenflächen mit der Innenwand (40; 179) des rohrförmigen Schafts (33; 173) in Berührung steht.
8. 8. Tiefbohrwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Anzahl und Umfangsverteilung der Schneiden (137 bis 139) des Bohrkopfes (143) gleich Anzahl und Umfangsverteilung der Seitenflächen (152 bis 154) des Scheideelements (150) sind.
9. 9. Tiefbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrkopf (23; 143) mit dem rohrförmigen Schaft (33) längs einer mit einem vielgängigen Gewinde (30) versehenen kegelstumpfförmigen Fläche verschraubt ist.
10. 10. Verfahren zur Herstellung eines Tiefbohrwerkzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Schritte:

    (a) Das Scheideelement wird, ausgehend von seinem bohrkopfseitigen Ende, in Richtung der auf das Tiefbohrwerkzeug wirkenden Schnittkraft verdrallt hergestellt,

    (b) das verdrallte Scheideelement wird in den rohrförmigen Schaft eingebracht und an seinem einen Ende gegenüber dem übrigen Tiefbohrwerkzeug festgelegt und

    (c) das andere Ende des verdrallten Scheideelements und das übrige Tiefbohrwerkzeug werden bis zum Erreichen einer gewünschten Torsionsvorspannung in Richtung der Ver-drallung des Scheideelements relativ zueinander verdreht und in diesem Zustand aneinander befestigt.
11. 11. Verfahren zur Herstellung eines Tiefbohrwerkzeugs nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Schritte:

    (a) das Scheideelement wird, ausgehend von seinem bohrkopfseitigen Ende, in Richtung der auf das Tief bohrwerkzeug wirkenden Schnittkraft verdrallt hergestellt,

    (b) das verdrallte Scheideelement wird in den rohrförmigen Schaft eingebracht und an seinem einen Ende gegenüber dem übrigen Tiefbohrwerkzeug festgelegt und

    (c) das andere Ende des verdrallten Scheideelements und das übrige Tiefbohrwerkzeug werden bis zum Erreichen einer gewünschten Torsionsvorspannung in Richtung der Ver-drallung des Scheideelements relativ zueinander verdreht und in diesem Zustand aneinander befestigt.
12. 12. Verfahren zur Herstellung eines Tiefbohrwerkzeugs nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Schritte:

    (a) Das Scheideelement wird, ausgehend von seinem bohrkopfseitigen Ende, in Richtung der auf das Tiefbohrwerkzeug wirkenden Schnittkraft verdrallt hergestellt,

    (b) das verdrallte Scheideelement wird in den rohrförmigen Schaft eingebracht und an seinem einen Ende gegenüber dem übrigen Tiefbohrwerkzeug festgelegt und

    (c) das andere Ende des verdrallten Scheideelements und das übrige Tiefbohrwerkzeug werden bis zum Erreichen einer gewünschten Torsionsvorspannung in Richtung der Ver-drallung des Scheideelements relativ zueinander verdreht und in diesem Zustand aneinander befestigt.

    2

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    50

    55

    60

    65

    3

    630 828