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Die
Erfindung betrifft eine Schneidplatte zur Herstellung von Bohrern,
die mindestens eine mit mindestens zwei unterschiedlichen Kernstärken versehene
Bohrmehlabfuhrnut aufweisen, wobei die Schneidplatte an mindestens
einer Seite eine dem herzustellenden Bohrer entsprechend ausgebildete Schneidkante
mit den unterschiedlichen Kernstärken entsprechenden
Ausklinkungen aufweist, sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von
Bohrern mittels einer Schneidplatte.
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Derartige
Schneidplatten sind bekannt. Die damit herstellbaren Bohrer weisen
eine große
Bohrmehlabfuhrnut auf, deren Querschnittsfläche mindestens zwei unterschiedliche
Kernstärken
aufweist. Aufgrund der mindestens zwei unterschiedlichen Kernstärken ergibt
sich neben der verbesserten Bohrmehlabfuhr eine verbesserte Aufnahme
bzw. Verarbeitung der beim Bohren erzeugten Longdetodinal- und Transversalschwingungen.
Die unterschiedlichen Kernstärken
führen
insbesondere beim vertikalen Bohren dazu, daß das Bohrmehl nicht nach unten
zurückrutscht
sondern gehalten und gut ausgeführt
wird, und auch zu einer größeren Stabilität.
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Allerdings
ist es zur Zeit notwendig, für
jeden Bohrdurchmesser eine spezielle Schneidplatte zu verwenden,
wo durch die Herstellungskosten für
die Bohrer und auch für
die Schneidplatten beträchtlich erhöht werden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schneidplatte der
eingangs genannten Art anzugeben, die mit technisch einfachen Mitteln eine
qualitativ hochwertige und dennoch kostengünstige Herstellung der oben
genannten Bohrer ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Schneidplatte der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Ausklinkungen jeweils eine Tiefe und Länge aufweisen, die eine Herstellung
von Bohrern unterschiedlichen Bohrdurchmessers ermöglichen.
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Der
Kern der Erfindung besteht darin, für mindestens drei unterschiedliche
Bohrdurchmesser lediglich eine einzige Schneidplatte bzw. Schneidplattenart
zu verwenden. Dabei ist es selbstverständlich, daß nicht alle Bohrdurchmesser
die gleiche Anzahl von unterschiedlichen Kernstärken aufweisen können. Bei
einer bestimmten Schneidplatte weist daher lediglich der größte Bohrdurchmesser
alle möglichen
von den Ausklinkungen erzeugten unterschiedlichen Kernstärken auf.
Bei den kleineren Bohrdurchmessern reduziert sich daher die Anzahl der
unterschiedlichen Kernstärken.
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Obwohl
die Anzahl der Ausklinkungen beliebig ist, hat sich eine Anzahl
von drei Ausklinkungen als vorteilhaft erwiesen.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Schneidplatte
rechteckförmig
ausgebildet ist und die Basisflächen
der Ausklinkungen zu der im wesentlichen parallel zur Schneidkante
verlaufenden Hauptachse der rechteckförmigen Schneidplatte geneigt
angeordnet sind. Dadurch ist es möglich, die Schneidkante geneigt
zur Bohrerachse anzuord nen, wodurch die Herstellung unterschiedlicher
Bohrerdurchmesser mit einer Schneidplatte wesentlich erleichtert
wird.
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Dabei
ist es dann von Vorteil, wenn an einem ersten Ende eine die kleinste
Kernstärke
bestimmende Schneide angeordnet ist, an der sich die erste Ausklinkung
mit geringster Tiefe anschließt
und deren Schneidenverlauf die gleiche Neigung wie die Basisflächen aufweist.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß sich an die erste Ausklinkung
mindestens die zweite Ausklinkung mit der zweitgrößten Tiefe
anschließt,
wobei es weiterhin von Vorteil ist, wenn sich an die zweite Ausklinkung
die dritte Ausklinkung mit größter Tiefe
anschließt.
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Es
hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn sich an dem sich an der
zweiten Ausklinkung bzw. der dritten Ausklinkung größter Tiefe
anschließenden zweiten
Ende ein den Bohrdurchmesser bestimmender Schneidbereich anschließt, dessen
Schneidverlauf im wesentlichen parallel zur Hauptachse ausgerichtet
ist. Dadurch ist es besonders einfach, die Bohrmehlabfuhrnut ohne
zeitraubende Einstellungsänderungen
in einem Arbeitsgang herzustellen. Des weiteren ist dieser Schneidbereich
quasi eine vierte Ausklinkung mit der größten Tiefe, wird aber, da dieser
Schneidbereich den Bohrerdurchmesser festlegt, nicht als Ausklinkung
bezeichnet.
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Damit
eine Bezugnahme besonders einfach ist, ist es vorteilhaft, wenn
die Tiefen der Ausklinkungen auf die am ersten Ende vorhandene Schneide bzw.
deren Verlängerung
bezogen sind.
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Es
ist besonders vorteilhaft, wenn die Schneidplatte quadratförmig ausgebildet
ist und an jedem Rand eine Schneidkante vorhanden ist. Dadurch ergibt
sich besonders vorteilhaft eine vierfache Nutzungsmöglichkeit
ein und derselben Schneidplatte. Dies reduziert die Materialkosten
für die
Schneidplatten. Damit die Schneidplatten für eine Bearbeitung der Bohrerrohlinge
fest eingespannt werden können,
müssen
sie eine bestimmte Größe aufweisen.
Bei bisher üblichen
Schneidplatten mit einer Schneidkante wurden daher die anderen Kanten nicht
genutzt.
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Nicht
nur aus Orientierungsgründen
für den Einbau,
sondern auch aus Festigkeitsgründen
ist es vorteilhaft, wenn die Schneidplatte einen Sockel und die
mindestens eine Schneidkante bezüglich
des Sockels einen Überstand
aufweist. Der Werkzeughalter kann daher so ausgestaltet werden,
daß die
Schneidplatte nur in der richtigen Ausrichtung aufgrund der Sockelform
in diesen Halter eingesetzt werden kann. Zudem stellt der Sockel
auch immer ein maßgenaues Einsetzen
in den Werkzeughalter sicher.
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Aufgrund
des notwendigen Härtegrades
der Schneidplatte ist es vorteilhaft, wenn die Schneidplatte aus
Hartmetall, keramischen Material oder einer Kombination davon besteht.
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Der
Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, die mit technisch einfachen
Mitteln die Herstellungszeit für
die Bohrer reduziert.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch
einen scheibenförmigen
Träger,
dessen Außenrand
eine Vielzahl von Aussparungen zur Aufnahme einer entsprechenden
Vielzahl von Schneidplatten aufweist.
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Der
Kern der Erfindung besteht darin, daß das Werkzeug zur Herstellung
der Bohrer ebenfalls rotiert und der Grad der Abspanung pro Zeit
dadurch vorteilhafterweise stark erhöht wird.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die aufeinander
zu gerichteten Flächen
der Aussparungen ausgehend vom Außenrand zueinander geneigt
sind. Dies ist einerseits aus Festigungsgründen für die zwischen den Aussparungen
vorhandenen Stegen vorteilhaft. Andererseits können aber die Schneidplatten
durch einfaches Einkeilen besser befestigt werden.
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Damit
die Befestigungsmittel für
die Schneidplatten kostengünstig
reduziert werden können,
ist es vorteilhaft, wenn die Aussparungen zur Aufnahme von zwei
Schneidplatten sowie eines zwischen den Schneidplatten angeordneten
Haltekörpers
ausreichende Abmessungen aufweisen. Dadurch ist es einfach möglich, mit
einem Befestigungswerkzeug gleichzeitig zwei Schneidplatten an dem
scheibenförmigen
Träger
zu befestigen.
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Damit
bei der Herstellung keine unnötigen Zeitsprünge entstehen,
ist es vorteilhaft, wenn die Schneidplatten mit gleicher Teilung
am Rand des scheibenförmigen
Trägers
angeordnet sind.
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Es
gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten
der Befestigung der Haltekörper
für die
Schneidplatten. Besonders vorteilhaft ist es aber, wenn die Haltekörper mittels
Gewindebolzen lösbar
befestigt sind.
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Wenn
die Schneidplatten mit einem Sockel versehen sind und die mindestens
eine Schneidkante bezüglich
des Sockels einen Überstand
aufweist, ist es vorteilhaft, wenn die Schneidplatten einheitlich angeordnet
und die Sockel gleich ausgerichtet sind und daher in eine der Drehrichtung
entgegengesetzte Richtung weisen, und wenn die Aussparungen mit Abstufungen
versehen sind, auf denen zumindest eine Seite der Sockel aufliegt.
Dies unterstützt
nicht nur die Festigkeit der Befestigung der Schneidplatten an dem
Träger,
sondern läßt auch überhaupt
keine andere Orientierung der Schneidplatte bei ihrem Einsetzen
in den Träger
zu.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele
sowie aus den Zeichnungen auf die Bezug genommen wird. Es zeigen:
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1a und
b eine teilweise geschnittene Seitenansicht sowie eine teilweise
geschnittene Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 1a eines
Bohrers;
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2 eine
Draufsicht auf eine Schneidplatte;
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3 eine
perspektivische Darstellung einer Schneidplatte mit einem Sockel;
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4 eine
perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung der
Bohrer; und
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5 eine
Detailseitenansicht der in 4 gezeigten
Vorrichtung.
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Anhand
der 1 bis 5 werden
nunmehr verschiedene Ausführungsformen
einer Schneidplatte 10 sowie einer Vorrichtung 40 zur
Herstellung von Bohrern 12 beschrieben. Dabei beziehen
sich, sofern nichts anderes ausgesagt ist, gleiche Bezugsziffern
auf gleiche Merkmale.
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Die
herzustellenden Bohrer 12 weisen mindestens eine mit mindestens
zwei unterschiedlichen Kernstärken
versehene Bohrmehlabfuhrnuten 14 auf. Der dargestellte
Bohrer 12 hat in diesem Fall vier unterschiedliche Kernstärken. Dazu
weist die Schneidplatte 10 an mindestens einer Seite dem
herzustellenden Bohrer 12 entsprechende Schneidkante 16 mit
den unterschiedlichen Kernstärken
entsprechende Kernstärken 26 auf.
Die dargestellte Schneidplatte 10 ist für den in 1a gezeigten
Bohrer 12 vorgesehen und weist dementsprechend die drei
Ausklinkungen 18,20,22 auf.
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Dabei
weisen die Ausklinkungen 18,20 und 22 jeweils
eine Tiefe und Länge
auf, die eine Herstellung von Bohrern 12 mit unterschiedlichen
Bohrdurchmessern B ermöglichen.
Hierbei ist der Bohrdurchmesser B der größte Durchmesser des Wendelbereichs
des Bohrers 12. Mit D ist in 1a der der
in diesem Fall tatsächliche
Bohrlocherzeugungsdurchmesser bezeichnet, der von der meist aus
Hartmetall bestehenden Bohrerspitze S festgelegt ist. Falls keine
Bohrspitze S verwandt wird, bildet der Bohrdurchmesser B auch den
Bohrlocherzeugungsdurchmesser D.
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Die
Schneidplatte 10 ist im gezeigten Fall quadratförmig ausgebildet,
kann aber auch rechteckförmig
sein. Aus den in der Einleitung bereits genannten Gründen sind
die Basisflächen 24,26 und 28 der Ausklinkungen 18,20 und 22 im
wesentlichen parallel zu der zur Schneidkante 16 verlaufenden
Hauptachse 30 der Schneidplatte 10 geneigt angeordnet.
Dadurch ergibt sich, wenn man die 2 betrachtet, eine
Form der Schneidkante 16, die quasi mit gleichen Ausklinkungen
versehen ist. Da aber die Schneidplatte 10 an einem ersten
Ende eine die kleinste Kernstärke
bestimmende Schneide 32 aufweist, an der sich die erste
Ausklinkung 18 mit geringster Tiefe anschließt, wobei
deren Schneidverlauf den gleichen Schneidverlauf wie die Basisflächen 24,26 und 28 aufweist,
und die Tiefe der Ausklinkungen 18,20 und 22 auf
die am ersten Ende vorhandene Schneide 32 bzw. deren Verlängerung
bezogen sind, weisen diese Ausklinkungen 18,20 und 22 tatsächlich unterschiedliche
Tiefen auf.
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Bei
der Herstellung des Bohrers 12 muß dann allerdings die Schneidkante 16 bezüglich der Bohrerachse 56 derart
geneigt werden, daß die Schneide 32 parallel
zu dieser Bohrerachse 56 verläuft.
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Wie
sich aus 2 ergibt, sind die Ausklinkungen 18,20 und 22 von
rechts nach links der Größe nach
bzw. der größer werdenden
Tiefe nach angeordnet. Nach der Ausklinkung 22 mit der
größten Tiefe
schließt
sich ein den Bohrdurchmesser B bestimmender Schneidbereich 34 an.
Dieser Schneidbereich 34 weist einen Schneidverlauf auf,
der im wesentlichen parallel zur Hauptachse 30 im Betrieb
ausgerichtet wird.
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Die
gezeigte Schneidplatte 10 ist quadratförmig ausgebildet und weist
an jedem Rand eine Schneidkante 16 auf. Dadurch ist es
möglich,
die Lebensdauer einer Schneidplatte 10 zu vervierfachen. Wenn
eine der vier Schneidkanten 16 verbraucht ist und keine
zufriedenstellende Schneidergebnisse mehr liefert, wird die Schneidplatte 10 lediglich
um 90° gedreht,
so daß eine
neue unverbrauchte Schneidkante 16 zur Verfügung steht.
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Die
in 3 gezeigte Schneidplatte 10 weist einen
Sockel 36 auf, der so dimensioniert ist, daß die mindestens
eine Schneidkante 16, im gezeigten Ausführungsbeispiel alle vier Schneidkanten 16,
bezüglich
des Sockels 36 jeweils einen Überstand 38 aufweisen.
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Dieser
Sockel 36 dient zum einen dazu, die Festigkeit der Schneidplatte 10 selbst
zu vergrößern. Er
dient aber auch dazu, bei dem Einbau der Schneidplatte 10 in
einen Werkzeughalter eine Orientierungshilfe zu geben. Dazu muß selbstverständlich der
Werkzeughalter dementsprechend ausgeformt sein. Hinzu kommt, daß der Überstand 38 ganz besonders
bei der quadratischen Form der Schneidplatte 10 immer ein
maßgenaues
Einsetzen der Schneidplatte 10 sicherstellt.
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Die
gezeigte Schneidplatte 10 besteht aus Hartmetall, keramischem
Material oder einer Kombination dieser beiden Materialien.
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In
den 4 und 5 ist eine Vorrichtung 40 zur
Herstellung von Bohrern 12 gezeigt, die die oben beschriebenen
Schneidplatten 10 verwendet.
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Diese
Vorrichtung 40 weist einen scheibenförmigen Träger 42 auf, der hier
kreisförmig
ausgebildet ist. An dem Außenrand
des Trägers 42 ist
eine Vielzahl von Aussparungen 44 vorgesehen, in die eine
entspechende Vielzahl von Schneidplatten 10 aufgenommen
werden kann.
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Selbstverständlich ist
es möglich,
pro Aussparung 44 lediglich eine Schneidplatte 10 einzusetzen.
Bei der gezeigten Vorrichtung 40 ist allerdings die Größe der Aussparung 44 so
gewählt,
daß sie
zur Aufnahme von zwei Schneidplatten 10 sowie eines zwischen
den Schneidplatten 10 angeordneten Haltekörpers 46 geeignet
ist. Dadurch reduziert sich die Anzahl der Befestigungsmittel, im
gezeigten Beispiel der Haltekörper
46 um die Hälfte.
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Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Größe sowie
die Teilung jeder Aussparung 44 so gewählt, daß die eingesetzten Schneidplatten 10 eine
gleichmäßige Teilung
am Rand des scheibenförmigen
Trägers 42 aufweisen.
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Ein
Auswechseln der Schneidkanten 16 und auch der vollständigen Schneidplatten 10 ist
bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
dadurch vereinfacht, daß die
Haltekörper 46 mittels
Gewindebolzen 50 befestigt sind.
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Bei
der gezeigten Vorrichtung 40 werden daher Schneidplatten 10 verwandt,
die einen Sockel 36 aufweisen. Alle Schneidkanten 16 stehen
dabei mit einem Überstand 38 über den
Sockel 36 hervor.
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Damit
stets sichergestellt ist, daß die Schneidplatten 10 mit
der gleichen Orientierung bzw. Ausrichtung und vor allem immer maßgenau in
die Vorrichtung 40 eingesetzt werden, weist der Träger 42 im
Bereich der Aussparungen 44 jeweils zwei Abstufungen 54 auf.
Diese Abstufungen 54 dienen dazu, eine Seite des Sockels 36 aufzunehmen,
so daß diese
Seite des Sockels 36 dann fest an der Abstufung 54 anliegt.
Dabei ist es aus Festigkeitsgründen selbstverständlich,
daß jeder
Sockel 36 innerhalb der Aussparung 44 auch noch
auf der den Schneidkanten 16 entgegengesetzten Oberfläche abgestützt wird.
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Wie
aus 5 entnehmbar, geschieht das bei der in einer Aussparung 44 links
angeordneten Schneidplatte 10 dadurch, daß diese
Oberfläche
des Sockels 36 an dem Steg 48 anliegt. Die in
dieser Aussparung 44 rechts angeordnete Schneidplatte 10 stützt sich
mit der Oberfläche
ihres Sockels 36 an der entsprechend geformten Oberfläche des
Haltekörpers 46 ab.
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Aufgrund
der Abstufungen 54 ist es daher nicht mehr möglich, die
Schneidplatten 10 in der bezüglich der 5 entgegengesetzten
Orientierung, also entgegengesetzt der Drehrichtung 52 einzusetzen.
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Mit
einer in der oben beschriebenen Art und Weise bestückten Vorrichtung 40 kann
nunmehr insbesondere der in 1a gezeigte
Bohrer 12 hergestellt werden. Dazu wird die Vorrichtung 40 in
Rotation versetzt und bezüglich
der Bohrachse 56 so ausgerichtet, daß die Schneide 32,
die gemäß 2 am rechten
Ende der Schneidkante 16 angeordnet ist, parallel zur Bohrerachse 56 ausgerichtet
ist. Damit die gewünschte
Steigung der Bohrwendel erreicht wird, müssen die Drehgeschwindigkeit
und auch der Vorschub des eingespannten Bohrerrohlings auf die Drehgeschwindigkeit
der Vorrichtung 40 abgestimmt werden.
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Aufgrund
der Ausformung der Schneidplatten 10, insbesondere der
Neigung der Basisflächen 24,26 und 28 der
im gezeig ten Ausführungsbeispiel drei
Ausklinkungen 18,20 und 22 ist es möglich, mit Hilfe
einer einzigen Form einer Schneidplatte 10 mindestens drei
unterschiedliche Bohrer mit unterschiedlichen Bohrdurchmessern B
herzustellen. Es muß dabei
lediglich der Abstand zwischen Bohrer 12 und Vorrichtung 40 entsprechend
geändert
werden. Selbstverständlich
kann es dabei vorkommen, daß der
Bohrer 12 mit kleinstem Bohrdurchmesser B nicht mehr die
in 1a gezeigten vier unterschiedlichen Kernstärken aufweist,
sondern lediglich drei oder zwei, wobei von den drei unterschiedlichen
Bohrern 12 mit unterschiedlichem Bohrdurchmesser B derjenige
mit dem größten Bohrdurchmesser
B dann alle vier unterschiedlichen Kernstärken aufweist und derjenige
Bohrer 12 mit dem kleinsten Bohrdurchmesser B dann weniger
als vier unterschiedliche Kernstärken besitzt.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
daher ein äußerst effektives
Herstellen von Bohrern 12, die große Bohrmehlabfuhrnuten 14 aufweisen
und unterschiedliche Kernstärken
enthalten, da die Herstellungskosten sehr stark reduziert werden
können.
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- 10
- Schneidplatte
- 12
- Bohrer
- 14
- Bohrmehlabführnut
- 16
- Schneidkante
- 18
- Ausklinkung
- 20
- Ausklinkung
- 22
- Ausklinkung
- 24
- Basisfläche
- 26
- Basisfläche
- 28
- Basisfläche
- 30
- Hauptachse
- 32
- Schneide
- 34
- Schneidbereich
- 36
- Sockel
- 38
- Überstand
- 40
- Vorrichtung
- 42
- Träger
- 44
- Aussparung
- 46
- Haltekörper
- 48
- Steg
- 50
- Gewindebolzen
- 52
- Drehrichtung
- 54
- Abstufung
- 56
- Bohrachse
- B
- Bohrdurchmesser
- D
- Bohrlocherzeugungsdurchmesser
- S
- Bohrerspitze