Vorrichtung an Diamant-Hohlbohrern Technisches Gebiet [0001] Diamant-Hohlbohrer werden an Bohrmaschinen in der Glas-, Stein-und Keramikverarbeitung eingesetzt, um zylindrische, kegelförmige oder aus diesen Formen kombinierte Bohrungen herzustellen. Sie besitzen an der Bohrkrone eine z. B. über eine Länge von 10 mm eingesinterte Diamantauflage wobei die Bohrkro- ne einem Verschleiß unterliegt der es notwendig macht die Bohrer selbst oder auch die Steuereinrichtungen der Bohrmaschinen je nach der Abnützung immer wieder neu einzustellen. Bei verschiedenen Bohrdurchmessern treten unterschiedliche Beanspruchungen und damit Abnützungen auf. Es ist deshalb in der Praxis not- wendig, zumindest bei jedem Bohrerwechsel eine Neujustierung der Bohrmaschi- nensteuerung auf die tatsächliche Länge des Bohrers vorzunehmen.

Stand der Technik [0002] Zu erwähnen ist, daß an und für sich verschiedene Adapter bei Diamant- Hohlbohrern und bei Werkzeugmaschinen im Einsatz sind. Nach der EP 0 604 362 A ist es bekannt, eine Hohlbohrkrone mit einer Gewindebohrung auszustatten und unter Anschlag ihrer Stirnseite an die Paßfläche eines Adapters durch einen vom Adapter vorragenden Gewindebolzen zu befestigen, wobei die beiden Gewinde unterschiedliche Solldurchmesser aufweisen, um zwischen ihnen Taschen zu bilden, die Verschmutzungen aufnehmen können, so daß das Lösen der Bohrkro- ne vom Adapter nicht behindert wird.

[0003] Aus der DE 34 46 296 A ist es bekannt, bei einem Hohlbohrer für das Durchbohren von GFK-Schichtstoffen im Mantel des Kronenkörpers drallförmige Schlitze, die von der Krone ausgehen, vorzusehen und mit der Kronenaußenseite einen Außenring zu verbinden, bei dem eine Flanke mit der Zylinderoberfläche der Krone eine sich konisch verjüngende Nut einschließt, in die ein Konus hineinge- stellt werden kann, um dadurch unter Verengung oder Erweiterung der Schlitze den Bohrdurchmesser einzustellen.

[0004] Schließlich ist es aus der GB 2 198 374 A bekannt, eine Welle oder einen ähnlichen Teil, der mit einer Antriebswelle fluchten soll, in einem Adapter zu lagern, wobei die Eindringtiefe der Welle in die Adapteröffnung durch eine Stellschraube voreingestellt und schließlich der Adapter in einer Halterung über radial wirkende Schrauben leicht verkippt und damit in Koaxialstellung mit der Antriebswelle ge- bracht werden kann.

Darstellung der Erfindung [0005] Hauptaufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer einfachen Vorrichtung die eine rasche und genaue Nach-bzw. Einstellung von Diamant-Hohlbohrern ohne Eingriff in die Maschinensteuerung bzw. ohne Neueinspannung des Bohrers ermöglicht. Teil-aufgaben der Erfindung bestehen darin, Hilfseinrichtungen anzu- geben, die eine Beschleunigung des Werkzeugwechsels gestatten, die Einstellung der Bohrmaschinen für den Arbeitsbetrieb vereinfachen und schließlich auch eine Automatisierung der Längeneinstellungen ermöglichen.

[0006] Zur Lösung der gestellten Hauptaufgabe wird eine Vorrichtung gemäß dem Patentanspruch 1 vorgesehen.

[0007] Durch die erwähnte Längeneinstellung, die den tatsächlichen Verschleiß berücksichtigt wird der Arbeitsabstand des Bohrerendes von der Einspannvorrich- tung exakt ein-bzw. nachgestellt. Im Detail kann die erfinderische Idee auf ver- schiedene Art und Weise verwirklicht werden.

[0008] Bei einer derzeit bevorzugten Ausführung nach Anspruch 2 ist es möglich, je nach der Konstruktion der vorhandenen Bohrmaschine Bohrer, die am Schaft ein Außengewinde aufweisen, mit einem Adapter mit Außengewinde, das z. B. in die die Werkzeughalterung bildende Standard-Spülbuchse einer entsprechenden Bohrmaschine eingeschraubt werden kann zu versehen oder den gleichen Bohrer für den Anschluß mit Schnellkupplung an der Bohrmaschine vorzubereiten.

[0009] Wenn der Adapter im wesentlichen ein Bestandteil des Bohrers selbst ist, kann die Längeneinstellung durch Schraubverstellung des Bohrers selbst entlang des Innengewindes der Büchse vorgenommen werden. Bei einem in Verbindung mit beliebigen Standardbohrem verwendbaren Adapter wird eine Ausführung nach Anspruch 3 bevorzugt.

[0010] Es wird jeweils dafür Sorge getragen, daß sich die vorgenommene Län- geneinstellung während des Bohrbetriebes nicht verändert. Eine einfache und wirksame Maßnahme besteht in einer Ausführung nach Anspruch 4.

[0011] Um eine ausreichende Führung und Auswuchtung des mit dem Adapter versehenen Bohrers zu gewährleisten, kann eine Ausbildung gemäß Anspruch 5 gewählt werden.

[0012] Durch eine Ausbildung gemäß Anspruch 6 werden Korrosionen der Einstell- gewinde durch Einwirkung der durch den hohlen Bohrer geführten Kühl-bzw.

Spülflüssigkeit ausgeschlossen.

[0013] Ein besonders rascher Werkzeugwechsel wird durch eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 7 möglich. Dabei können gleiche Gesamtlängen der Adapter- Bohrereinheiten eingestellt werden, so daß an der Bohrmaschine keine Einstel- lungsveränderungen bzw. Berücksichtigungen verschiedener Längen notwendig werden. Das Einrasten der Klemmstücke kann unter entsprechender Geräu- schentwicklung erfolgen, so daß die Bedienungsperson leicht die ordnungsgemäße Ankupplung feststellen kann. Die vorgesehene Schnellkupplung könnte-aller- dings ohne die Vorteile der exakt vorgegebenen Länge des Einbauteiles-auch bei normalen Diamant-Hohlbohrern, aber auch bei anderen Bohr-oder Fräswerkzeu- gen Verwendung finden.

[0014] Schließlich ist es auch möglich, die bohrerseitigen Bestandteile der Schnell- kupplung nicht an einen Adapter, sondern unmittelbar an dem dann entsprechend auszubildenden Bohrer vorzusehen.

[0015] Die Anpassung des eingesetzten Bohrwerkzeuges wird durch eine Ausge- staltung nach Anspruch 8 erleichtert. Vorzugsweise wird eine Ausführung nach Anspruch 9 gewählt, die dann eine Herstellung bzw. Lösung der Verbindung mit der Bohrmaschine ähnlich wie bei Schlauch-Schnellkupplungen zuläßt.

[0016] Um tatsächlich beim Normalbetrieb die durch die Einstellmöglichkeiten der Bohrerlänge gegebenen Vorteile voll ausnützen zu können, empfiehlt es sich, die Bohrer-Adaptereinheiten auf Vorrat und nach jedem Gebrauch bzw. möglichem Verschleiß wieder auf exakte Gesamtlänge einzustellen. Hier sieht die Erfindung vorteilhaft ein Zusatzgerät gemäß Anspruch 10 vor. Im einfachsten Fall werden Drehstütze, Halterung und Anschlag von Hand aus betätigt. Um eine möglichst rasche und exakte Einstellung auch nur von angelernten Hilfskräften durchführen zu lassen, sieht man eine Ausbildung des Zusatzgerätes nach Anspruch 11 vor.

[0017] Wegen der Möglichkeit, genaue Längen der Bohrer-Adaptereinheit und damit exakte Einspannungen vorzugeben, fallen beim Bohrbetrieb viele der bisher notwendigen Maßnahmen weg. Es ist beispielsweise nicht mehr notwendig, nach dem Werkzeugwechsel die WerkstückoberFläche mit dem Bohrer anzutasten und die vorher für das Erstwerkzeug vorgenommenen Einstellungen nach dem ermit- telten Istwert der Gesamtlänge zu korrigieren. Man kann vielmehr in einfacher Weise für die Bohrtiefeneinstellung unmittelbar nach Bohrtiefenanschlägen ein- stellen, die einmal auf die konstante Werkzeuglänge geeicht und dann auf die Bohrtiefe eingestellt werden. Als Gegenanschlag für solche Bohrtiefenanschläge empfiehlt sich die bohrerseitige Werkstückoberfläche oder auch eine andere Flä- che, z. B. die Oberseite eines Niederhalters für eine Glasplatte, die beim Betrieb von der Werkstückoberfläche einen eindeutig definierten Abstand aufweist.

Kurze Beschreibung der Zeichnung [0018] Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes entnimmt man der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung.

[0019] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschau- licht. Es zeigen : Fig. 1 einen mit einem Adapter versehenen Diamant-Hohlbohrer teilweise im Schnitt und teilweise in Ansicht, Fig. 2 einen als gesonderter Bauteil für den Anschluß eines serienmäßig gefer- tigten Diamant-Hohlbohrers bestimmten Adapter in der Darstellungsweise nach Fig. 1, Fig. 3 in auseinandergezogener Darstellungsweise einen der Ausbildung nach Fig. 1 ähnlichen Diamant-Hohlbohrer, dessen Adapter Teil einer Steck- kupplung bildet mit dem zugehörigen Bohrfutter und dem Ende der Spindel der Bohrmaschine jeweils im Teilschnitt, Fig. 4 ein für Handbetrieb bestimmtes Längeneinstellgerät im Teilschema und Fig. 5 in ähnlicher Darstellungsweise ein für automatischen Betrieb bestimmtes Längeneinstellgerät ebenfalls im Schema.

Weg zur Ausführung der Erfindung [0020] Nach Fig. 1 besitzt der dargestellte Diamant-Hohlbohrer einen Bohrkopf 1 mit einer eingesinterten Diamantauflage 2. Der hohle Bohrkopf 1 geht über einen Absatz 3 in einen hohlen Gewindeschaft 4 über, wobei dieser Schaft 4 nach dem Außengewinde 5 zu einem Fortsatz 6 abgesetzt ist. Auf das Gewinde 5 sind hin- tereinander eine Kontramutter 7 und eine Büchse 8 aufgeschraubt die ein Innen- gewinde 9 und eine weiterführende Bohrung 10 zur Aufnahme des Zentrierfortsat- zes 6 aufweist. Am freien Ende ist die Bohrung 10 im Bereich 10a abgesetzt und dient zur Abstützung einer Dichtung 11. Der Bereich 12 der Büchse 8 ist mit einem Außengewinde 13 versehen über das die Verbindung mit einer Bohrmaschine, z.

B. mit deren Standard-Spülbuchse hergestellt werden kann. Statt des Gewindeen- des 12,13 kann auch für entsprechende andere Bohrmaschinen ein Schnellkupp- lungsansatz vorgesehen werden. Wenn eine Längeneinstellung aufgrund eines auftretenden Verschleißes der Diamantauflage 2 erwünscht ist, wird zunächst die Kontramutter 7 gelockert und dann der Bohrkopf gedreht bis über die Gewinde 5,9 die notwendige Nachstellung erfolgt ist. Anschließend wird die Kontramutter 7 wieder angezogen. Diese Kontramutter 7 kann zur Erleichterung der Handhabung als Mehrkant-Mutter ausgeführt, mit Vertiefungsaufnahmen für die Halterung eines Ringschlüssels versehen sein oder auch durch Riffelungen od. dgl. eine griffige Oberfläche aufweisen.

[0021] Der Adapter nach Fig. 2 besitzt eine Büchse aus einem Außenteil 14 und einem Innenteil 15 sowie eine Kontramutter 16. Der Außen-und der Innenteil 14, 15 sind hier mit dem Einstellgewinde 17,18 versehen, auf dem auch die Kontra- mutter 16 geführt ist. Der Innenteil 15 besitzt ein Innengewinde 19 zum Einschrau- ben des Gewindeschaftes eines handelsüblichen Diamant-Hohlbohrers. Ferner sind für diesen Hohlbohrer Paßflächen 20 als Abstützungen vorgesehen. Zur Erhöhung der Stabilität ist der Innenteil 15 zu einem Führungsfortsatz 21 verlängert der in die der Bohrung 10 nach Fig. 1 entsprechende Führungsbohrung 22 ein- greift. Ein Gewindeende 23 des Außenteiles 14 der Buchse entspricht seiner Funk- tion wieder dem Ende 12 des Teiles nach Fig. 1 und kann-wie dort-durch einen Schnellkupplungsansatz ersetzt sein.

[0022] Neben den in den Beispielen beschriebenen Ausgestaltungen des Adapters sind im Rahmen der Erfindung auch Ausführungen möglich, die zur Längenein- stellung Steilgewinde vorsehen. Es können auch einfache, z. B. teleskopartige Ausziehführungen mit Feststelleinrichtungen Verwendung finden.

[0023] Bei der Ausführung nach Fig. 3 findet ein etwas abgeänderter Adapter 8a Verwendung, der einen die Handhabung erleichternden Bund 25 und dessen Rückseite eine Paßfläche 26 aufweist sowie in geringem Längsabstand davon mit einer umlaufenden Nut 27 ausgestattet ist. Das Adapterende besitzt wieder eine umlaufende Nut 28 für das Einlegen einer Dichtung. Ferner ist am verlängerten Schaft wenigstens eine Feder bzw. ein Keil 29 angebracht. Zur Aufnahme des Adapters 8a bis zum Anschlag 26 dient ein Bohrfutter 30, dessen Stirnseite 31 eine Paßfläche als Gegenanschlag für die Paßfläche 26 bildet. Dieses Bohrfutter wird mit einem Innengewinde 32a auf ein Gewindeende 32 einer Spindel 33 einer Bohrmaschine aufgeschraubt, wobei in der Öffnung 34 der Spindel wenigstens eine Nut 35 für den Eingriff der Feder 29 bzw. eines entsprechenden Keiles vorge- sehen wird.

[0024] Das Bohrfutter 30 selbst besitzt einen Innenteil 36 in Form einer die Ein- stecköffnung 37 für den Adapter 8a aufweisenden Hülse, die Führungen und Halte- rungen 38 für beim Ausführungsbeispiel aus Stahlfedern 39 bestehende Klemm- stücke besitzt, die entlang schräger Führungsflächen verstellbar sind, unter ihrer Spannung in die Öffnung 37 einragen und beim Einschieben des Adapters 8a in die Ringnut 27 einrasten. Außen ist auf der Hülse 36 ein Verriegelungsring 40 geführt, der unter der Vorspannung einer Druckfeder 41 steht, die das Bestreben hat, diesen Ring über die Klemmstücke 39 auszuschieben und diese Klemmstücke dadurch in der Haltestellung für den Adapter 8a zu verriegeln. Dargestellt wurde eine Lage, in der der Ring 40 etwas zurückgezogen ist. Diese Rückzugsstellung wird normalerweise einfach dadurch erreicht, daß eine eine Handhabe bildende Außenhülse 42 in Richtung auf die Spindel 33 verschoben wird, wobei sie den Ring 40 mitnimmt und die Klemmstücke 39 freigibt. Die Arbeit beim Einsetzen des Boh- rers beschränkt sich daher auf das Einführen des mit dem Bohrer 1 verbundenen Adapters 8a bei zurückgezogener Außenhülse 42, wobei die Klemmstücke 39 in 27 einrasten und über den Ring 40 gesichert werden, der gemeinsam mit der Außen- hülse 42 durch die Feder 41 in die Arbeitsstellung zurückgeschoben wird.

[0025] Das Zusatzgerät nach Fig. 4 besitzt ein Grundgestell 43, auf dem eine Drehstütze 44 mit Hilfe von Kugellagern 45 gelagert ist, welche Drehstütze 44 federbelastete Sperrasten 46 aufweist, die in hier vorgesehene Gegenrastöffnun- gen im Schaft des Adapters 8 eingreifen und dadurch diesen Adapter 8 eines eingesetzten Bohrers 1 bei Betätigung eines Rändelrandes 47 auf Drehung mit- nehmen. Ferner ist am Maschinengestell ein Klemmhalter 48 angebracht, der die Bohrkrone 1 in einer Haltestellung gegen Drehung sichert, aber auf einer Führung 49 der Höhe nach verstellbar ist. Nach Einsetzen der Bohrereinheit 1,8 wird zu- nächst die Kontramutter 7 gelockert und dann ein die Sollänge der Bohreinheit bestimmender fester Anschlag 50 über den Bohrer 1 eingeschwenkt. Nun wird durch Drehung des Teiles 44 der Adapter gedreht und damit die gewünschte Län- ge durch die zusammenwirkenden Gewinde von Bohrer 1 und Adapter 8 bis zum Anschlag an 50 eingestellt.

[0026] Die Ausführungsform nach Fig. 5 unterscheidet sich von jener nach Fig. 4 dadurch, daß für verschiedene Betätigungselemente der am Maschinengestell 43 angebrachten Einrichtungen motorische Antriebe vorgesehen werden. So wird für den Antrieb der Drehstütze 44 ein Motor 51 mit Riementrieb 52 vorgesehen. Auch der Klemmhalter 48 ist mit einer eigenen (nicht dargestellten) Antriebseinheit aus- gestattet und schließlich treibt ein weiterer Motor 53 über ein ein-und aus- schwenkbares Riemengetriebe 54 eine Antriebsreibrolle 55 zum Lösen bzw. Fest- ziehen der Kontramutter 7 an. Der feste Anschlag 50 der Ausführung nach Fig. 4 ist durch wenigstens eine aus Sender 56 und Empfänger 57 bestehende Licht- schranke 58 ersetzt. Nach dem Einsetzen der Bohrer-Adaptereinheit 1,8 in die Drehstütze wird zunächst über eine Folgesteuerung durch Antrieb von 55 die Kontramutter 7 gelockert und vorher oder gleichzeitig die Klemmhalterung 48 aktiviert. Dann wird die Antriebsverbindung von 55 zur Kontramutter 7 gelöst und die Drehmitnahme 44 vom Motor 51 angetrieben. Ist die Lichtschranke 58. Bei der Einschaltung unterbrochen, erfolgt eine Rückstellung des Bohrers 1 in den Adapter 8 ; bei freier Lichtschranke 58 wird die Drehungsmitnahme 44 in der entgegenge- setzten Drehrichtung angetrieben und der Bohrer 1 bis zur Unterbrechung der Lichtschranke 58 ausgestellt. Sobald das Bohrerende mit der Lichtschranke 58 fluchtet, wird der Antrieb über 51,52 unterbrochen, wonach die Kontramutter 7 im entgegengesetzten Drehsinn über 55 festgezogen, wird und schließlich 55 und 48 ausgeschwenkt werden, so daß die eingestellte Bohrereinheit entnommen werden kann. Das Steuergerät wurde in Fig. 5 nicht dargestellt, da seine Funktion sich ohnehin aus der vorherigen Beschreibung ergibt.