DE102017210288A1

DE102017210288A1 - Bohrwerkzeug

Info

Publication number: DE102017210288A1
Application number: DE102017210288.8A
Authority: DE
Inventors: Stefan Christen; Bruno Sinzig
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2018-12-20
Also published as: CN109093167A; CN109093167B

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bohrwerkzeug, insbesondere ein Hohlbohrwerkzeug, welches mittels einer Handwerkzeugmaschine um eine Rotationsachse des Bohrwerkzeugs drehbar betreibbar ist und mit einem als Zentrierbohrwerkzeug ausgebildeten weiteren Bohrwerkzeug lösbar verbindbar ist, aufweisend einen Haltekörper, ein erstes Schneidelement mit einer ersten Schneidkante und ein zu dem ersten Schneidelement beabstandetes zweites Schneidelement mit einer zweiten Schneidkante, wobei die Schneidelementen an einer Stirnseite mit dem Haltekörper verbundenen sind.
Es wird vorgeschlagen, dass das zweite Schneidelement, insbesondere die zweite Schneidkante, gegenüber dem ersten Schneidelement, insbesondere der ersten Schneidkante, in radialer Richtung der Rotationsachse zurückversetzt ist und insbesondere derart angeordnet ist, dass eine Verklemmung eines Bohrkerns vermieden wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bohrwerkzeug, insbesondere ein Hohlbohrwerkzeug, welches mittels einer Handwerkzeugmaschine um eine Rotationsachse des Bohrwerkzeugs drehbar betreibbar ist und mit einem als Zentrierbohrwerkzeug ausgebildeten weiteren Bohrwerkzeug lösbar verbindbar ist nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
In der US 2007/0212179 A1 wird ein Bohrwerkzeug mit Schneidzähnen offenbart, welche auf demselben Außendurchmesser liegen.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen ein Bohrwerkzeug, insbesondere ein Hohlbohrwerkzeug, für eine Handwerkzeugmaschine zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Bohrwerkzeug, insbesondere Hohlbohrwerkzeug, welches mittels einer Handwerkzeugmaschine um eine Rotationsachse des Bohrwerkzeugs drehbar betreibbar ist und mit einem als Zentrierbohrwerkzeug ausgebildeten weiteren Bohrwerkzeug lösbar verbindbar ist, aufweisend einen Haltekörper, ein erstes Schneidelement mit einer ersten Schneidkante und ein zu dem ersten Schneidelement beabstandetes zweites Schneidelement mit einer zweiten Schneidkante, wobei die Schneidelementen an einer Stirnseite mit dem Haltekörper verbundenen sind.
Erfindungsgemäß ist das zweite Schneidelement, insbesondere die zweite Schneidkante, gegenüber dem ersten Schneidelement, insbesondere der ersten Schneidkante, in radialer Richtung der Rotationsachse zurückversetzt.
Insbesondere ist das zweite Schneidelement gegenüber dem ersten Schneidelement derart angeordnet, dass eine Verklemmung eines Bohrkerns vermieden oder zumindest reduziert wird.
Es versteht sich, dass unter dem ersten und/oder zweiten Schneidelement auch eine Vielzahl von ersten und/oder zweiten Schneidelementen, wie beispielsweise zwei, drei oder vier Schneidelemente, verstanden werden kann.
Bevorzugt ist das Bohrwerkzeug als ein Holzbohrwerkzeug, insbesondere als ein Holzhohlbohrwerkzeug, ausgebildet.
Vorzugsweise ist das Zentrierbohrwerkzeug dazu vorgesehen, das Bohrwerkzeug zu zentrieren. Um ein glattes Bohrloch zu gewährleisten kann das Bohrwerkzeug, insbesondere das Hohlbohrwerkzeug, durch das Zentrierbohrwerkzeug stabilisiert werden. Das Zentrierbohrwerkzeug kann als eine Spiralbohrwerkzeug ausgebildet sein. Das Zentrierbohrwerkzeug kann einen Befestigungsbereich zum Halten des Zentrierbohrwerkzeugs in einem Aufnahmebereich der Handwerkzeugmaschine aufweisen. Der Befestigungsbereich kann als ein Sechskant ausgeführt sein. Prinzipiell kommen jedoch auch andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Befestigungsbereiche in Frage, welche dazu dienen eine Drehbewegung beispielsweise einer Abtriebswelle der Handwerkzeugmaschine auf das Bohrwerkzeug und/oder auf das Zentrierbohrwerkzeug zu übertragen. Das Zentrierbohrwerkzeug weist an einem dem Befestigungsbereich abgewandten Ende einen Arbeitsbereich auf, welcher beispielsweise eine Vorbohrung zur Zentrierung des Bohrwerkzeugs, insbesondere des Hohlbohrwerkzeugs, ermöglicht. Der Arbeitsbereich weist ferner zumindest ein Schneidelement, insbesondere zumindest eine Schneidkante, auf.
Bei einer Bearbeitung von Werkstücken ist es häufig erforderlich auch Löcher von großem Durchmesser wie beispielsweise von mehr als 20 mm oder gar mehr als 40 mm zu bohren. Derartige Durchmesser werden entweder aus dem Vollen (Zerspanung des gesamten Durchmessers) gebohrt, sodass der Werkstoff im gesamten zu bohrenden Durchmesser abgetragen wird oder nur randseitig des Bohrlochs gebohrt, sodass ein Bohrkern übrig bleibt, welcher nicht abgetragen wird. Bleibt ein Bohrkern übrig spricht man üblicherweise von einer Kernlochbohrung, welche üblicherweise bei einer Verwendung eines Hohlbohrwerkzeug gebildet wird.
Der nach einer Kernlochbohrung übrig bleibende Bohrkern kann insbesondere bei Holzanwendungen störend sein, da sich dieser Bohrkern nach dem Bohrvorgang im Bohrwerkzeug, insbesondere im Hohlbohrwerkzeug, verkanten und durchaus zu sehr zeitintensiven Lösevorgängen des Bohrkerns aus dem Bohrwerkzeug führen kann. Beispielsweise kann ein Lösevorgang darin bestehen, dass der Bohrkern mittels eines Schraubenziehers aus dem Bohrwerkzeug ausgehebelt wird oder aber auch unter Zuhilfenahme von beispielsweise zwei Schrauben, welche in axialer Richtung in den beispielsweise aus Holz bestehenden Bohrkern geschraubt werden, um diesen aus dem Bohrwerkzeug herausschrauben zu können. Dies ist zeitaufwendig und Bedarf einem Zusatzwerkzeug wie beispielsweise entweder einem Schraubenzieher oder zumindest einer Schraube zur Entfernung des Bohrkerns aus dem Bohrwerkzeug.
Dadurch kann eine hohe Durchsatzrate beim Bohren von Bohrlöchern erreicht werden.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Bohrwerkzeugs kann ein Bediener den von dem Bohrwerkzeug umgebenen Bohrkern mittels einer Hand greifen und aus dem Bohrwerkzeug entnehmen.
Das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug ermöglicht es den Bohrkern auf besonders einfache Weise zu entfernen, sodass eine Verklemmung bzw. eine Verkantung des Bohrkerns im Bohrwerkzeug vermieden wird.
Die Anordnung der Schneidelemente einander gegenüber und gegenüber der Rotationsachse hat den Vorteil, dass beispielsweise das erste Schneidelement einen Außendurchmesser eines Bohrlochs bildet und das zweite Schneidelement einen Außendurchmesser eines aus dem zu bearbeitenden Werkstücks ausgeschnittenen bzw. ausgebohrten Bohrkerns bildet. Dadurch, dass lediglich das zweite Schneidelement den Außendurchmesser des Bohrkerns bildet, entspricht ein zwischen dem zweiten Schneidelement und dem ersten Schneidelement und/oder dem Haltekörper ausgebildeter Freiraum in etwa der Form einer Ellipse. Dieser Freiraum weist gegenüber dem Bohrkern einen zumindest abschnittsweise größeren Durchmesser auf, wodurch der Bohrkern auf besonders einfache Weise aus dem Bohrwerkzeug gezogen werden kann.
Das, insbesondere jedes, Schneidelement kann als eine Schneidplatte ausgebildet sein, worunter insbesondere verstanden werden soll, dass das Schneidelement im Wesentlichen formstabil und flach ausgebildet ist. Eine Schneidplatte ist einem Fachmann bereits bekannt und wird daher nicht näher ausgeführt. Der Begriff „Schneidkante“ soll hier insbesondere eine Kante des Schneidelements definieren, die dazu vorgesehen ist, während einer Bearbeitung eines Werkstücks Werkstückpartikel des Werkstücks abzutragen, abzuschneiden und/oder abzuschaben. Die Schneidkante kann als zumindest eine Ecke und/oder zumindest eine Zuspitzung ausgebildet sein. Unter „zurückversetzt“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass das erste Schneidelement gegenüber der Rotationsachse weiter beabstandet ist, als das zweite Schneidelement gegenüber der Rotationsachse. Unter einer „Rotationsrichtung“ soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, die zu einer Längsachse des Bohrwerkzeugs beabstandet ist und durch Punkte entlang einer gekrümmten Bahn, insbesondere einer Umlaufbahn oder einer Kreisbahn, beschrieben werden kann und insbesondere eine Bohrdrehrichtung des Bohrwerkzeugs vorgibt. Insbesondere kann die Rotationsrichtung entsprechend der Ausrichtung der Schneidkanten rechtsdrehend oder linksdrehend sein. Unter „stirnseitig“ soll insbesondere eine Seite des Bohrwerkzeugs verstanden werden, welche insbesondere in einem durch eine Handwerkzeugmaschine aufgenommenen Zustand von der Handwerkzeugmaschine abgewandt ist. Insbesondere ist diese Seite dazu vorgesehen auf ein Werkstück aufgesetzt zu werden und dieses zu bearbeiten.
Insbesondere kann das Bohrwerkzeug in einem Aufnahmezustand derart mit der Handwerkzeugmaschine aufgenommen sein, dass eine Abtriebsachse der Handwerkzeugmaschine mit der Rotationsachse zusammenfällt. Der Begriff „Abtriebsachse“ und „Rotationsachse“ bezeichnet dabei die fiktive geometrische Drehachse der Handwerkzeugmaschine bzw. des Bohrwerkzeugs.
Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs an.
Das Schneidelemente kann einstückig mit dem Haltekörper verbunden sein, wodurch insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess, einen Stanzvorgang, einen Laserschneidvorgang und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und besonders vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling.
Das erste Schneidelement, insbesondere die erste Schneidkante, ist gegenüber der Rotationsachse weiter beabstandet als das zweite Schneidelement, insbesondere die zweite Schneidkante. Das erste Schneidelement, insbesondere die erste Schneidkante, weist gegenüber der Rotationsachse einen ersten Abstand auf. Das zweite Schneidelement, insbesondere die zweite Schneidkante, weist gegenüber der Rotationsachse einen zweiten Abstand auf. Insbesondere ist der erste Abstand größer als der zweite Abstand.
Insbesondere kann der erste Abstand ist gegenüber dem zweiten Abstand um mehr als 0,5 %, insbesondere mehr als 1 %, vorzugsweise mehr als 1,5%, bevorzugt mehr als 2 %, größer sein, sodass die erste Schneidkante auf einem entsprechend größeren Radius liegt. Das Hohlbohrwerkzeug kann einen Durchmesser von etwa oder mehr als 30 mm, insbesondere mehr als 40 mm, vorzugsweise mehr als 60 mm, bevorzugt mehr als 80 mm, besonders bevorzugt mehr als 100 mm, weiter bevorzugt mehr als 150 mm, ferner bevorzugt mehr als 160 mm aufweisen.
Insbesondere sind die Schneidelemente, insbesondere die Schneidkanten im Betrieb dazu vorgesehen, einen Bohrvorschub in axialer Richtung der Rotationsachse in ein Werkstück zu erzeugen. Bevorzugt begrenzen die Schneidelemente, insbesondere die Schneidkanten, das Bohrwerkzeug in axialer Richtung der Rotationsachse.
Insbesondere kann das Schneidelement eine Seitenschneidkante aufweisen, welche dazu vorgesehen sein kann, ein zu bohrendes Loch und/oder einen auszuschneidenden Bohrkern seitlich zu glätten. Dadurch können etwaige Nuten, welche aufgrund der in radialer Richtung der Rotationsachse unterschiedlich beabstandeten Schneidelemente, insbesondere Schneidkanten, in dem Werkstück eingebracht sein können. Die Seitenschneidkante kann sich an die Schneidkante anschließen. Die Seitenschneidkante kann das Bohrwerkzeug in radialer Richtung der Rotationsachse begrenzen. Die Seitenschneidkante kann eine Erstreckung in axialer Richtung der Rotationsachse aufweisen, welche größer ist als eine Erstreckung der Schneidkante in radialer Richtung der Rotationsachse. Die Seitenschneidkante kann als eine Innenseitenschneidkante oder als eine Außenseitenschneidkante ausgebildet sein. Das Schneidelement, insbesondere die Schneidkante, kann in radialer Richtung durch die Innenschneidkante und durch die Außenschneidkante begrenzt sein. Die Seitenschneidkante der Schneidelemente kann sich im Wesentlichen quer, insbesondere orthogonal, zur Schneidkante erstrecken.
Es kann zweckmäßig sein, dass das erste Schneidelemente, insbesondere die erste Schneidkante, bei einer Drehung um die Rotationsachse eine erste Einhüllende bildet und das zweite Schneidelement, insbesondere die zweite Schneidkante, bei einer Drehung um die Rotationsachse eine zweite Einhüllende bildet, wobei die zweite Einhüllende gegenüber der ersten Einhüllenden radiale der Rotationsachse zurückversetzt ist, sodass die erste Einhüllende die zweite Einhüllende umgibt. Die erste Einhüllende kann die zweite Einhüllende zumindest abschnittsweise umgeben. Hierdurch kann die zweite Einhüllende das zu bearbeitende Werkstück derart bearbeiten, dass ein Bohrkern leicht aus dem Bohrwerkzeug zu lösen ist.
Die erste Einhüllende kann gegenüber der zweiten Einhüllenden um einen Abstand von mehr als 0,5 mm, insbesondere mehr als 1 mm, vorzugsweise mehr als 2 mm, bevorzugt mehr als 3 mm, beabstandet sein. Insbesondere kann die erste Einhüllende gegenüber der zweiten Einhüllenden um einen Abstand von wenig als 5 mm, insbesondere weniger als 4 mm, vorzugsweise weniger als 3 mm, beabstandet sein.
Ferner kann es zweckmäßig sein, dass der Haltekörper als ein Hohlkörper ausgebildet ist und zumindest eine Ausnehmung aufweist, welche zumindest teilweise von zumindest einem der Schneidelemente begrenzt ist. Die Ausnehmung kann in Rotationsrichtung vor und/oder hinter dem Schneidelement angeordnet sein. Die Ausnehmung kann als Spanausnehmung ausgebildet sein, welche dazu vorgesehen ist, beim Bearbeiten des Werkstücks anfallende Späne aufzunehmen und vorzugsweise abzutransportieren. Insbesondere kann einem, insbesondere jedem Schneidelement, zumindest eine Spanausnehmung zugeordnet sein, welche in Rotationsrichtung vor bzw. vorauslaufend und/oder hinter bzw. hinterherlaufend der Schneidkante angeordnet ist.
Der Haltekörper kann einen Haltebereich aufweisen, welcher sich in radialer Richtung der Rotationsachse erstreckt. Der Haltebereich kann sich ausgehend von der Rotationsachse in radialer Richtung der Rotationsachse erstrecken. Der Haltekörper kann ferner Haltearme aufweisen. Die Haltearme können sich in axialer Richtung der Rotationsachse erstrecken. Die Haltearme können gegenüber der Rotationsachse beabstandet sein. Die Haltearme sind an einem der Rotationsachse abgewandten bzw. freien Ende des Haltebereichs angeordnet. Die Haltearme können ein festes und ein loses Ende aufweisen. Das feste Ende der Haltearme kann an den losen Enden des Haltebereichs angeordnet sein und mit diesen verbunden sein. Das freie Ende der Haltearme erstreckt sich in radialer Richtung der Rotationsachse an einer dem Haltebereich abgewandten Seite des Bohrwerkzeugs. Das freie Ende der Haltearme kann zumindest ein Schneidelement aufweisen. Der Haltebereich kann gekrümmt ausgebildet sein, sodass dieser eine an den zu bohrenden Durchmesser angepasste Krümmung aufweist. Der Haltebereich kann eine Halteinnenfläche aufweisen, welche der Rotationsachse zugewandt ist. Der Haltebereich kann eine Halteaußenfläche aufweisen, welche der Rotationsachse abgewandt ist. Die Halteaußenfläche kann als Führungsfläche ausgebildet sein, und dazu vorgesehen sein, das Bohrwerkzeug in dem Bohrloch zu führen. Hierdurch kann ein vorzugsweise asymmetrischer Abtrag des Werkstücks erreicht werden.
Insbesondere kann das erste Schneidelement in radialer Richtung der Abtriebsachse gegenüber dem Haltekörper um bis zu 1 mm, insbesondere bis zu 2 mm, vorzugsweise bis zu 3 mm, nach außen abstehen.
Insbesondere kann das zweite Schneidelement in radialer Richtung der Abtriebsachse gegenüber dem Haltekörper um bis zu 1 mm, insbesondere bis zu 2 mm, vorzugsweise bis zu 3 mm, nach innen abstehen.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, dass das, insbesondere jedes, erste Schneidelement, insbesondere die, insbesondere jede, erste Schneidkante, gegenüber dem, insbesondere jedem, zweiten Schneidelement, insbesondere der zweiten, insbesondere jeden, Schneidkante, in einem Winkelbereich von mindestens 20°, insbesondere mindestens 30°, vorzugsweise mindestens 45°, bevorzugt mindestens 60°, bis maximal 180°, insbesondere maximal 150°, vorzugsweise maximal 120°, bevorzugt maximal 90°, besonders bevorzugt maximal 70°, um die Rotationsachse beabstandet ist. Beispielsweise
Hierdurch kann sichergestellt werden, dass eine Verklemmung des Bohrkerns reduziert wird.
Ferner kann es zweckmäßig sein, dass das Bohrwerkzeug eine durch die Rotationsachse aufgespannte Axialebene aufweist, welche das Bohrwerkzeug in zwei Bohrhalbkreise unterteilt, wobei das, insbesondere jedes, erste Schneidelement in einem ersten Bohrhalbkreis angeordnet ist und das, insbesondere jedes, zweite Schneidelement in dem zweiten Bohrhalbkreis angeordnet ist.
Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, dass genau zwei Schneidelemente, insbesondere genau drei Schneidelemente, vorzugsweise genau vier Schneidelemente, bevorzugt genau fünf Schneidelemente, vorgesehen sind. Insbesondere sind genau ein, insbesondere genau zwei, vorzugsweise genau drei, erste und/oder zweite Schneidelemente, insbesondere Schneidkanten, vorgesehen. Hierdurch kann eine höhere Bohrgeschwindigkeit erreicht werden.
Es wird vorgeschlagen, dass das Bohrwerkzeug zumindest zwei in Umfangsrichtung um die Rotationsachse benachbarte erste Schneidelemente, insbesondere erste Schneidkanten, und/oder zweite Schneidelemente, insbesondere zweite Schneidkanten aufweist. Unter „benachbart“ soll eine Anordnung von zumindest zwei Schneidelementen verstanden werden, welche in Umfangsrichtung um die Rotationsachse unmittelbar bzw. direkt benachbart sind und insbesondere kein/e Schneidelement/e vorhanden ist/sind, welche/s gegenüber den zumindest zwei Schneidelementen zu der Rotationsachse in radialer Richtung der Rotationsachse beabstandet bzw. auf einem unterschiedlichen Radius angeordnet sind. Insbesondere sollen die zumindest zwei benachbarten Schneidelemente gegenüber der Rotationsachse auf demselben Radius liegen. Somit soll in Umfangsrichtung um die Rotationsachse zwischen zwei benachbarten Schneidelementen kein Schneidelement angeordnet sein, welches auf einem gegenüber den zwei benachbarten Schneidelementen unterschiedlichen Radius zu der Rotationsachse liegt. Vorzugsweise sind die beiden zueinander benachbarten Schneidelemente in Umfangsrichtung um die Rotationsachse um einen Winkel von weniger als 180°, insbesondere weniger als 150°, vorzugsweise weniger als 120°, bevorzugt weniger als 100 °, besonders bevorzugt weniger als 90°, beabstandet.
Die ersten Schneidelemente sollen insbesondere in einer ersten Gruppe von ersten Schneidelementen angeordnet sein. Die zweiten Schneidelemente sollen insbesondere in einer zweiten Gruppe von zweiten Schneidelementen angeordnet sein. Die Gruppen sollen dabei lediglich die den Gruppen zugeordneten Schneidelemente aufweisen. Die Gruppen sollen in Umfangsrichtung um die Rotationsachse um einen Winkel von mindestens 30°, insbesondere mindestens 60°, vorzugsweise mindestens 90°, bevorzugt mindestens 120°, beabstandet sein.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Schneidkanten der Schneidelemente, parallel zu einer Radialebene der Rotationsachse angeordnet sind. Unter einer „Radialebene“ soll in diesem Zusammenhang eine Ebene verstanden werden, welche sich senkrecht gegenüber der Rotationsachse erstreckt.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass die erste und/oder die zweite Schneidkante eine spitzwinklige Schneidkante aufweist. Vorzugsweise kann die erste und/oder die zweite Schneidkante einen Schneidwinkel aufweisen, welcher kleiner als 100°, insbesondere kleiner als 95°, vorzugsweise kleiner als 90°, sein. Unter spitzwinklig soll eine Schneidwinkel der Schneidkante verstanden werden, welcher kleiner als 90° ist. Vorzugsweise liegt der Schneidwinkel der ersten und/oder der zweiten Schneidkante in einem Winkelbereich zwischen 90° und 100°. Hierdurch kann insbesondere bei einer Bearbeitung eines Holzwerkstoffs eine besonders schnelle und effektive Bearbeitung erreicht werden.
Es kann zweckmäßig sein, dass das erste Schneidelement, insbesondere die erste Schneidkante, gegenüber dem Haltekörper in radialer Richtung der Rotationsachse in Richtung von der Rotationsachse weg weisend zumindest teilweise absteht. Insbesondere kann das, insbesondere jedes, erste Schneidelement, insbesondere die erste Schneidkante, das Bohrwerkzeug in radialer Richtung der Rotationsachse begrenzen.
Ferner kann es zweckmäßig sein, dass das zweite Schneidelement, insbesondere die zweite Schneidkante, gegenüber dem Haltekörper in radialer Richtung der Rotationsachse in Richtung zu der Rotationsachse hin weisend zumindest teilweise absteht. Insbesondere kann das zweite Schneidelement, insbesondere die zweite Schneidkante, gegenüber dem dem zweiten Schneidelement zugeordneten Haltearm abstehen.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, dass der Haltekörper einen Haltearm aufweist, welcher sich in Umfangsrichtung um die Rotationsachse in einem Winkelbereich von bis zu 90°, insbesondere bis zu 70°, vorzugsweise bis zu 60°, bevorzugt bis zu 50°, besonders bevorzugt bis zu 40°, erstreckt. Dadurch kann der Haltearm ausreichend stabil ausgebildet sein um das zumindest eine Schneidelement zu halten. Insbesondere kann der Haltekörper eine den Schneidelementen entsprechende Anzahl an Haltearmen aufweisen.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Bohrwerkzeugsystem umfassend ein Bohrwerkzeug und ein als Zentrierbohrwerkzeug ausgebildetes weiteres Bohrwerkzeug. Das weitere Bohrwerkzeug ist mit dem Bohrwerkzeug drehfest verbindbar.
Der Haltebereich kann eine Aufnahmeausnehmung zur Aufnahme eines weiteren Bohrwerkzeugs wie beispielsweise eines Zentrierbohrwerkzeugs aufweisen.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Hierbei zeigt:

1 eine exemplarische Handwerkzeugmaschine zur Aufnahme eines erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs,
2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs,
3a eine weitere Ansicht des Bohrwerkzeugs gemäß 1 von unten,
3b eine vergrößerte Ansicht des ersten Schneidelements aus 3a und
4 eine weitere Ansicht des Bohrwerkzeugs gemäß 1 von einer Seite.

In den folgenden Figuren sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Figuren beziehen sich jeweils auf ein Hohlbohrwerkzeug 13 zum Bohren von Werkstücken. Das erfindungsgemäße Hohlbohrwerkzeug 13 ist universell einsetzbar und eignet sich insbesondere zum Bearbeiten von Werkstücken aus Holz. Alternativ kann sich das Hohlbohrwerkzeug 13 aber auch zum Bearbeiten von beispielsweise Metall, Gestein oder einem Verbund eignen.
Das Hohlbohrwerkzeug 13 ist zur lösbaren Aufnahme an drehangetriebenen handelsüblichen Handwerkzeugmaschinen 15 wie beispielsweise eine Bohrmaschine oder einem Winkelschleifer vorgesehen. Das Hohlbohrwerkzeug 13 kann in einer einem Fachmann bereits bekannten und zur Aufnahme des Hohlbohrwerkzeug 13 ausgebildeten Aufnahmevorrichtung einer Handwerkzeugmaschine 15, mit einer rotatorischen und/oder translatorischen Bewegung auf ein zu bearbeitendes Werkstück aufgenommen werden. Dabei wird insbesondere ein translatorischer Vorschub in das Bohrwerkzeug eingebracht in dem der Bediener der Handwerkzeugmaschine 15 eine Kraft auf die Handwerkzeugmaschine 15, insbesondere ein Werkzeugmaschinengehäuse, aufbringt.
Als Handwerkzeugmaschine 15 eignet sich dabei sowohl eine stationäre Werkzeugmaschine, als auch eine nicht-stationäre, handgeführte oder handgehaltene Werkzeugmaschine wie beispielsweise eine Bohrmaschine.
Die Figuren zeigen ein als Hohlbohrwerkzeug 13 ausgebildetes Bohrwerkzeug 13. Das Bohrwerkzeug 13 ist als ein Holzhohlbohrwerkzeug ausgebildet und vorzugsweise zur Verwendung beim Bohren von Holz geeignet. Das Hohlbohrwerkzeug 13 weist eine fiktive geometrische Rotationsachse R auf, um welche das Hohlbohrwerkzeug 13 in einem mit der Handwerkzeugmaschine 15 aufgenommenen Zustand rotiert. Dabei ist das Hohlbohrwerkzeug 13 mit der Handwerkzeugmaschine 15 lösbar befestigbar.
Ferner zeigt 2 ein als Zentrierbohrwerkzeug 17 ausgebildetes weiteres Bohrwerkzeug 17 auf. Das weitere Bohrwerkzeug 17 ist mit dem Bohrwerkzeug 13 drehfest verbindbar. Das Zentrierbohrwerkzeug 17 ist dazu vorgesehen, das Hohlbohrwerkzeug 13 im Betrieb zu zentrieren.
Das Zentrierbohrwerkzeug 17 ist selbstschiebend ausgeführt. Hierzu weist das Zentrierbohrwerkzeug 17 ein Gewinde (nicht gezeigt) auf, welches an der Spitze des Zentrierbohrwerkzeugs 17 angeordnet ist und sich in beim Bohren in das zu bearbeitende Werkstück schiebt.
1 zeigt eine exemplarische Handwerkzeugmaschine 17 mit einem Handgriffbereich 101 und einem Aufnahmebereich 103 zur Aufnahme des Bohrwerkzeugs 13 und/oder des weiteren Bohrwerkzeugs 17. Der Aufnahmebereich 103 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Klemmeinrichtung 105 zur radialen Klemmung des weiteren Bohrwerkzeugs 17, insbesondere eines als Sechskantaufnahme ausgebildeten Befestigungsbereichs, um das Hohlbohrwerkzeug 13 rotatorisch anzutreiben. Ferner weist die Handwerkzeugmaschine 15 einen Akkupack auf, welcher dazu vorgesehen ist die Handwerkzeugmaschine 15 netzunabhängig zu betreiben. Derartige aber auch andersartige Handwerkzeugmaschinen (Winkelschleifer) sind einem Fachmann auf dem Gebiet der Bohrwerkzeuge hinlänglich bekannt, sodass auf eine nähere Beschreibung der Handwerkzeugmaschine verzichtet wird.
Das Hohlbohrwerkzeug 13 weist einen Haltekörper 21 auf. Der Haltekörper 21 weist zumindest zwei an einer Stirnseite 23 mit dem Haltekörper 21 verbundene Schneidelemente 25, 27 auf, welche um die Rotationsachse R in einem Winkel w von etwa 180° zueinander versetzt sind (3a). In einer alternativen Ausführungsform kann der Haltekörper 21 auch mehr als zwei, wie beispielsweise drei, vier oder fünf, Schneidelemente 25, 27 aufweisen. Der Haltekörper 21 ist u-förmig ausgebildet und um die Rotationsachse im Wesentlichen rotationssymmetrisch.
Die Schneidelemente 25, 27 sind einstückig mit dem Haltekörper 21 verbunden. Die Schneidelemente 25, 27 stehen in axialer Richtung der Rotationsachse R ab und begrenzen das Hohlbohrwerkzeug 13 in axialer Richtung. Die Schneidelemente 25, 27 sind durch ein erstes Schneidelement 25 mit einer ersten Schneidkante 26 und durch ein zweites Schneidelement 27 mit einer zweiten Schneidkante 28 gebildet. Das erste Schneidelement 25 ist zum zweiten Schneidelement 27 beabstandet. Die zweite Schneidkante 28 ist gegenüber dem ersten Schneidelement 25 in radialer Richtung der Rotationsachse R zurückversetzt, sodass das zweite Schneidelement 27 gegenüber dem ersten Schneidelement 25 derart angeordnet ist, dass eine Verklemmung eines Bohrkerns 29 vermieden oder zumindest reduziert wird.
Die erste Schneidkante 26 bildet bei einer Drehung um die Rotationsachse R eine erste Einhüllende 31 und die zweite Schneidkante 28 bildet bei einer Drehung um die Rotationsachse R eine zweite Einhüllende 33 im Betrieb des Hohlbohrwerkzeugs 13. Die zweite Einhüllende 33 ist gegenüber der ersten Einhüllenden 31 radiale der Rotationsachse R zurückversetzt. Die erste Einhüllende 31 umgibt die zweite Einhüllende 33. Die erste Einhüllende 31 und die zweite Einhüllende 33 sind koaxial zueinander.
Die erste Einhüllende 31 ist gegenüber der zweiten Einhüllenden 33 um einen Abstand s von etwa 1 oder 2 mm beabstandet (3b). Das erste Schneidelement 25 ist gegenüber dem Bohrkern 29 in einem Abstand d von etwa 1 oder 2 mm beabstandet. Dadurch wird ein Kontakt des ersten Schneidelements 25 gegenüber dem Bohrkern 26 vermieden, sodass der Bohrkern 27 einfach aus dem Hohlbohrwerkzeug 13 herausgezogen bzw. entfernt werden kann.
Die Schneidelemente 25, 27 sind im Betrieb dazu vorgesehen, einen Bohrvorschub in axialer Richtung der Rotationsachse R in ein Werkstück zu erzeugen.
Die erste Schneidkante 26 ist gegenüber der Rotationsachse R weiter beabstandet als die zweite Schneidkante 28. Die erste Schneidkante 26 weist gegenüber der Rotationsachse R einen ersten Abstand A1 auf und die zweite Schneidkante 28 weist gegenüber der Rotationsachse R einen zweiten Abstand A2 auf. Dabei ist der erste Abstand A1 größer als der zweite Abstand A2.
Beide Schneidelemente 25, 27 sind als Schneidplatten ausgebildet.
Die Schneidelementen 25, 27 weisen jeweils eine Innenseitenschneidkante 35 und eine Außenseitenschneidkante 37 auf, die jeweils quer zu den Schneidkante 26, 28 angeordnet sind. Die Seitenschneidkanten 35, 37 sind in Rotationsrichtung gegenüber den Schneidkanten 26, 28 rückwärtsgewandt, sodass die Schneidkanten 26, 28 einen spitzen Winkel bildet. Die Seitenschneidkanten 35, 37 sind dazu vorgesehen, ein zu bohrendes Loch und/oder einen auszuschneidenden Bohrkern 29 seitlich zu glätten, sodass etwaige Unebenheiten abgetragen werden um das Hohlbohrwerkzeug 13 auf besonders einfache Weise aus dem Bohrloch zu ziehen oder den Bohrkern 29 aus dem Bohrwerkzeug 13 zu ziehen. Die Seitenschneidkanten 35, 37 schließen sich jeweils an die Schneidkanten 26, 28 an. Die Seitenschneidkanten 35. 37 begrenzen das Hohlbohrwerkzeug 13 in radialer Richtung der Rotationsachse R. Die Seitenschneidkanten 35, 37 weisen eine Erstreckung in axialer Richtung der Rotationsachse R auf, welche größer ist als eine Erstreckung der Schneidkante 26, 28 in radialer Richtung der Rotationsachse R. Die Seitenschneidkanten 35, 37 begrenzen die Schneidkanten 26, 28. Die Seitenschneidkanten 35, 37 der Schneidelemente 25, 27 erstecken sich im Wesentlichen quer, insbesondere orthogonal, zu den Schneidkanten 26, 28.
Der Haltekörper 21 ist als ein Hohlkörper ausgebildet und weist zumindest zwei Ausnehmungen 39, 41 auf. Die Ausnehmungen 39, 41 begrenzen die Schneidelemente 25. 27. Die Ausnehmungen 39, 41 sind in Rotationsrichtung R1 direkt vor den Schneidelementen 25, 27 angeordnet. Die Ausnehmungen 39, 41 sind als Spanausnehmungen ausgebildet und sind dazu vorgesehen, beim Bearbeiten des Werkstücks anfallende Späne aufzunehmen und vorzugsweise abzutransportieren. Jedem Schneidelement 25, 27, ist eine Spanausnehmung 39, 41 zugeordnet, welche der Schneidkante 26, 28 in Rotationsrichtung R1 vor bzw. vorauslaufend angeordnet ist.
Das Hohlbohrwerkzeug 13 weist eine durch die Rotationsachse R aufgespannte Axialebene A auf, welche das Hohlbohrwerkzeug 13 in zwei Bohrhalbkreise 71, 73 unterteilt, wobei das erste Schneidelement 25 in einem ersten Bohrhalbkreis 71 angeordnet ist und das zweite Schneidelement 27 in dem zweiten Bohrhalbkreis 73 angeordnet ist. Die Axialebene A ist derart ausgerichtet, dass die Axialebene A die Ausnehmungen 39, 41 zumindest abschnittsweise schneidet (2, 3, 4).
Der Haltekörper 21 weist einen Haltebereich 43 auf, welcher sich in radialer Richtung der Rotationsachse R erstreckt. Der Haltebereich 43 erstreckt sich ausgehend von der Rotationsachse R in radialer Richtung der Rotationsachse R.
Der Haltebereich 43 erstreckt sich in etwa rechteckförmig in radialer Richtung der Rotationsachse R. Der Haltekörper 21 weist ferner mit dem Haltebereich 43 verbundene Haltearme 45, 47 auf. Die Haltearme 45, 47 erstrecken sich in axialer Richtung der Rotationsachse R. Die Haltearme 45, 47 sind gegenüber der Rotationsachse R beabstandet angeordnet und erstrecken sich parallel zur Rotationsachse R. Die Haltearme 45, 47 sind jeweils an einem der Rotationsachse R abgewandten bzw. freien Ende 49, 49 des Haltebereichs 43 angeordnet. Die Haltearme 45, 47 weisen jeweils ein festes Ende 51 und ein loses Ende 53, 53 auf. Die festen Enden 51 der Haltearme 45, 47 ist jeweils an den losen Enden 49a, 49b des Haltebereichs 43 angeordnet und mit diesen verbunden. Das freie Ende 53, 53 der Haltearme 45, 47 erstreckt sich in radialer Richtung der Rotationsachse R an einer dem Haltebereich 43 abgewandten Seite des Hohlbohrwerkzeugs 13. Die freien Enden 53a, 53b der Haltearme 45, 47 weisen jeweils die Schneidelemente 25, 27 auf. Der Haltebereich 43 ist gekrümmt ausgebildet, sodass dieser eine an den zu bohrenden Durchmesser angepasste Krümmung aufweist. Die Haltearme 45, 47 begrenzen die Spanausnehmungen 39, 41 in Umfangsrichtung U um die Rotationsachse R.
Der Haltebereich 43 weist ferner eine zentrale Aufnahmeausnehmung 55 zur Aufnahme des weiteren Bohrwerkzeugs 17 auf. Die Aufnahmeausnehmung 55 ist koaxial zu der Rotationsachse R des Hohlbohrwerkzeugs 13 angeordnet.
Die Haltearme 45, 47 weisen jeweils eine Halteinnenfläche 57 auf, welche der Rotationsachse R zugewandt ist und jeweils eine Halteaußenfläche 59 auf, welche der Rotationsachse R abgewandt ist. Die Halteaußenfläche 59 kann als Führungsfläche ausgebildet sein, und dazu vorgesehen sein, das Hohlbohrwerkzeug 13 in dem Bohrloch zu führen.
Das erste Schneidelement 25 schließt bündig mit der Halteinnenfläche 57 ab. Die Halteinnenfläche 57 begrenzt das erste Schneidelement 25 in radialer Richtung der Rotationsachse R. Das erste Schneidelement 25 steht in radialer Richtung der Rotationsachse R gegenüber der Halteaußenfläche 59 nach außen ab.
Das zweite Schneidelement 27 schließt bündig mit der Halteaußenfläche 59 ab. Die Halteaußenfläche 59 begrenzt das zweite Schneidelement 27 in radialer Richtung der Rotationsachse R. Das zweite Schneidelement 27 steht in radialer Richtung der Rotationsachse R gegenüber der Halteinnenfläche 57 nach innen ab.
Die erste Schneidkante 26 ist gegenüber der zweiten Schneidkante 28 in einem Winkelbereich von 170° bis 190° um die Rotationsachse R beabstandet.
Die Schneidkanten 26, 28 der Schneidelementen 25, 27 sind parallel zu einer Radialebene der Rotationsachse R angeordnet.
Die erste Schneidkante 26 steht gegenüber dem Haltekörper 21 bzw. der Haltearme 45, 47 in radialer Richtung der Rotationsachse R in Richtung von der Rotationsachse R weg weisend zumindest teilweise ab. Die erste Schneidkante 26 begrenzt das Hohlbohrwerkzeug 13 in radialer Richtung der Rotationsachse R.
Die zweite Schneidkante 28 steht gegenüber dem Haltekörper 21 in radialer Richtung der Rotationsachse R in Richtung zu der Rotationsachse R hin weisend zumindest teilweise ab. Dabei steht die zweite Schneidkante 28 gegenüber dem dem zweiten Schneidelement 27 zugeordneten Haltearm 47 ab.
Die Haltearme 45, 47 sind rotationssymmetrisch ausgebildet. Die Haltearme 45, 47 erstrecken sich in Umfangsrichtung U um die Rotationsachse R in einem Winkelbereich von bis zu 50°.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2007/0212179 A1 [0002]

Claims

Bohrwerkzeug, insbesondere Hohlbohrwerkzeug (13), welches mittels einer Handwerkzeugmaschine (15) um eine Rotationsachse (R) des Bohrwerkzeugs (13) drehbar betreibbar ist und mit einem als Zentrierbohrwerkzeug (17) ausgebildeten weiteren Bohrwerkzeug (17) lösbar verbindbar ist, aufweisend einen Haltekörper (21), ein erstes Schneidelement (25) mit einer ersten Schneidkante (26) und ein zu dem ersten Schneidelement (25) beabstandetes zweites Schneidelement (27) mit einer zweiten Schneidkante (28), wobei die Schneidelementen (25, 27) an einer Stirnseite (23) mit dem Haltekörper (21) verbundenen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schneidelement (27), insbesondere die zweite Schneidkante (28), gegenüber dem ersten Schneidelement (25), insbesondere der ersten Schneidkante (26), in radialer Richtung der Rotationsachse (R) zurückversetzt ist und insbesondere derart angeordnet ist, dass eine Verklemmung eines Bohrkerns in zumindest einem Betriebszustand vermieden wird.
Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schneidelemente (25), insbesondere die erste Schneidkante (26), bei einer Drehung um die Rotationsachse (R) eine erste Einhüllende (31) bildet und das zweite Schneidelement (27), insbesondere die zweite Schneidkante (28), bei einer Drehung um die Rotationsachse (R) eine zweite Einhüllende (33) bildet, wobei die zweite Einhüllende (33) gegenüber der ersten Einhüllenden (31) radiale der Rotationsachse (R) zurückversetzt ist, sodass die erste Einhüllende (31) die zweite Einhüllende (33) umgibt.
Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (21) als ein Hohlkörper ausgebildet ist und zumindest eine Ausnehmung (39, 41) aufweist, welche zumindest teilweise von zumindest einem der Schneidelemente (25, 27) begrenzt ist.
Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das, insbesondere jedes, erste Schneidelement (25), insbesondere die, insbesondere jede, erste Schneidkante (26), gegenüber dem, insbesondere jedem, zweiten Schneidelement (27), insbesondere der zweiten, insbesondere jeden, Schneidkante (28), in einem Winkelbereich von mindestens 20°, insbesondere mindestens 30°, vorzugsweise mindestens 45°, bevorzugt mindestens 60°, bis maximal 180°, insbesondere maximal 150°, vorzugsweise maximal 120°, bevorzugt maximal 90°, besonders bevorzugt maximal 70°, um die Rotationsachse (R) beabstandet ist.
Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrwerkzeug eine durch die Rotationsachse (R) aufgespannte Axialebene (A) aufweist, welche das Bohrwerkzeug (13) in zwei Bohrhalbkreise (71, 73) unterteilt, wobei das, insbesondere jedes, erste Schneidelement (25) in einem ersten Bohrhalbkreis (71) angeordnet ist und das, insbesondere jedes, zweite Schneidelement (27) in dem zweiten Bohrhalbkreis (73) angeordnet ist.
Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei Schneidelemente (25, 27), insbesondere genau drei Schneidelemente, vorzugsweise genau vier Schneidelemente, bevorzugt genau fünf Schneidelemente, vorgesehen sind.
Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest zwei in Umfangsrichtung (U) um die Rotationsachse (R) benachbarte erste Schneidelemente (25), insbesondere erste Schneidkanten (26), und/oder zweite Schneidelemente (27), insbesondere zweite Schneidkanten (28).
Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkanten (26, 28) der Schneidelemente (25, 27), parallel zu einer Radialebene der Rotationsachse (R) angeordnet sind.
Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Schneidkante (26, 28) einen Schneidwinkel aufweisen, welcher kleiner als 100°, insbesondere kleiner als 95°, vorzugsweise kleiner als 90°, ist.
Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schneidelement (25), insbesondere die erste Schneidkante (26), gegenüber dem Haltekörper (21) in radialer Richtung der Rotationsachse (R) in Richtung von der Rotationsachse (R) weg weisend zumindest teilweise absteht.
Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schneidelement (27), insbesondere die zweite Schneidkante (28), gegenüber dem Haltekörper (21) in radialer Richtung der Rotationsachse (R) in Richtung zu der Rotationsachse (R) hin weisend zumindest teilweise absteht.
Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (21) einen Haltearm (47) aufweist, welcher sich in Umfangsrichtung (U) um die Rotationsachse (R) in einem Winkelbereich von bis zu 90°, insbesondere bis zu 70°, vorzugsweise bis zu 60°, bevorzugt bis zu 50°, besonders bevorzugt bis zu 40°, erstreckt.
Bohrwerkzeugsystem umfassend ein Bohrwerkzeug (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und ein als Zentrierbohrwerkzeug (17) ausgebildetes weiteres Bohrwerkzeug (17), welches mit dem Bohrwerkzeug (13) drehfest verbindbar ist.