DE1149589B

DE1149589B - Deep hole drilling device

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.Deep hole drilling device The invention relates to a deep hole drilling device with one boring bar with the boring head attached and one rotatable with one on the boring bar mounted sleeve with several radially adjustable ones resting against the wall of the bore Guide pieces.

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.Such devices are mainly used for boring out rolled Pipe blanks and pipes on deep-hole drilling banks. It is important that the wall thickness of the drilled hollow tube or of the individual tube is as uniform as possible. The prerequisite for this is that the drill head is always concentric with the existing one Rohrluppen- or pipe opening follows, and that clamps of the device and others Disturbances as a result of diameter deviations of the bore are avoided with certainty will. However, this is not the case with the known devices of the type mentioned above or can only be achieved imperfectly.

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.So are the guide pieces in various known designs arranged with respect to the feed direction behind the drill head, so that they with the Cooperate pipe wall in the already drilled part. In the simplest embodiment are several on a rotatably mounted near the drill head guide sleeve Arranged over the circumference distributed wooden guide jaws. In other embodiments the guide pieces are radially adjustable, for example hydraulically or pneumatically or by spring force. So there is a device that is provided with a wedge guide, has resiliently mounted guide strips against the spring action. These bars are rotatably mounted with respect to the drill head, also behind the drilling tool. In this device, however, is just as little as in the other embodiments ensures that the drill head always follows the pilot hole concentrically. A sensitive one It is not possible to guide the drill head in the borehole. Such devices are therefore not particularly suitable for boring out rolled tube blanks.

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.To those associated with the arrangement of the guides behind the drill head To eliminate deficiencies, drilling devices with the drill head in the direction of drilling upstream leadership has been developed. Such a device works with a elastically formed guide, in which as a guide several known per se, relative to the drill head rotatable, provided with double wedge guide, counter to axial spring action Resiliently mounted strips are used, their double wedge guidance opposite to the forward direction is inclined to the drilling axis, so that the strips automatically: ätig on the inner walls of the borehole can be pressed according to the changing respective borehole diameter. If this device also solves the problem of leadership in a certain way, so is the elimination with the arrangement of the guide and drill head on the drill rod the drilling fluid and the drilling chips difficult without the guide elements for the Bringing the drill head into contact with it.

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.Radially adjustable guide pieces are in particular from the internal clamping devices known for lathes for machining hollow bodies. So there is a jig, in the case of which is mounted pivotably about transverse pins in the longitudinal slots of the hollow mandrel Clamping jaws are arranged, the central one in the bore of the mandrel guided pull spindle with a conically thickened end against the inner wall of the to be clamped Hollow body are spread.

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.The invention is based on the disadvantages of the known Eliminate devices and create a device that is flawless Production of deep boreholes on rolled pipe blanks, pipes and the like and at the same time subject to the least possible wear-according to the invention is a known outer clamping sleeve with clamping jaws that can be adjusted by means of a cone as a centering guide element for the boring bar with reference to the feed direction arranged in front of the drill head. The adjusting cone is in the form of a conical ring slidably guided on the outer clamping sleeve and spring loaded with the in held in a known manner on the sleeve pivotably mounted clamping jaws.

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.The guide pieces arranged in front of the drill head are through the spring-loaded conical ring pressed evenly against the wall of the pilot hole and adapt to all diameter deviations of the pilot hole, so that one always exactly, concentric position of the drill head is secured to the pilot hole. The on the boring bar mounted support sleeve with the guide pieces makes "the rotary movement of the workpiece with, while the drill head only the axial feed movement executes. In a particularly expedient manner, the drilling device is made by means of the drill rod pulled through the rotating workpiece. "The liquid for cooling the The drilling head and - for flushing away the drilling chips, the opposite direction to the feed direction - passed through the workpiece so that no drilling chips in the area of the Guide pieces can get. The device is particularly suitable for drilling out rolled tube blanks.

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.In a preferred embodiment, the outer clamping sleeve has a extended part on which the helical spring loading the conical ring is guided and is supported. The paragraph between the extended part and the remaining part of the support sleeve as a stop to limit the sliding movement of the Conical ring.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the subject matter of the invention is in Drawing shown.

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. Fig.1 shows the drilling device partly in longitudinal section, partly in view; 2 is a section along the line AB in FIG is. The drill head 2 is secured against rotation on the shaft 1 by a tongue and groove (not shown) and is held between a nut 4 and a ring 5 in the longitudinal direction of the shaft. With reference to the feed direction, which runs from left to right in the position of the drilling device selected in the drawing in FIG. 1, a sleeve 6 is rotatably mounted on the shaft 1 in front of the drill head 2. A plurality of guide pieces 7 are articulated to this sleeve by a joint pin 8 each crossing the shaft 1 at right angles. The pivot pins 8 sit in tabs 9 arranged on the sleeve. The guide pieces 7 have a cross-section in the shape of a ring segment and an outer surface that is curved in the longitudinal direction. The guide pieces 7 are supported with their inner surfaces curved towards the free ends against a split or slotted conical ring 10, which is slidably guided on the sleeve 6 and is loaded by a helical spring 11 which acts in the direction of the hinge pins 8 of the guide pieces 7. The slotted or split conical ring 10 sits in a closed retaining ring. The helical spring 11 is guided on an - expanded part 6 a of the sleeve 6 and supported against a collar 6 b at the end of this expanded sleeve part. The shoulder 6 c between the widened part 6 a and the remaining part of the sleeve 6 forms a stop for limiting the sliding movement of the conical ring 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.The guide pieces 7 are when drilling a long hole through the spring-loaded conical ring 10 pressed against the wall of the pilot hole and fit in their position to each diameter deviation of the pilot hole.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Deep hole drilling device with a drill rod with mounted drill head and with a sleeve rotatably mounted on the drill rod with several radially adjustable guide pieces resting against the wall of the bore, characterized in that a known outer clamping sleeve (6) with through a cone (10) adjustable clamping jaws (7) as a centering guide element arranged for the drill rod (1) with respect to the feed direction in front of the drill head is.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the adjusting cone in the form of a conical ring on the outer clamping sleeve slidably guided and through Spring loading with the clamping jaws pivotably mounted on the sleeve in a known manner is held in engagement.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the outer clamping sleeve has a widened part on which the helical spring loading the conical ring is guided and supported and that the shoulder between the widened part and the remaining part of the sleeve acts as a limit stop the sliding movement of the conical ring is used. Considered publications: German Patent Specifications No. 594306, 1086110; German utility model No. 1731820 (published on October 11, 1956); U.S. Patent No. 1954,034.