DE1402954C - Bohrkopf zum Kern- oder Vollbohren - Google Patents

Description

2. Bohrkopf nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 was zu einer hohen Belastung des Verbindungszapkennzeichnet, daß die Feder (30) parallel zur fens führt. Dies hat aber den Nachteil, daß durch die Außenkante des Schneidkörpers (21) verläuft. Belastung beim Bohren nicht nur der Bohrungsdurch-

3. Bohrkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch messer beeinflußt wird, sondern auch eine Vibration gekennzeichnet, daß <L?r Schneidkörper (21) ein des Schneidkörpers nicht ausgeschlossen ist. Diese Langloch (31) für eine Schraube (32) zum Fest- 30 Belastungen des Verbindungszapfens können auch klemmen des Schneidkörpers an der Spanraum- leicht zum Bruch desselben führen.

wand (28) aufweist und daß in der Spanraum- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

wand (28) eine Bohrung für die Schraube (32) Bohrer zum Kern- und Vollbohren zu schaffen, bei vorgesehen ist. dem der Schneidkörper stabil mit dem Bohrerkörper

4. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 35 verbunden ist und das Schneidwerkzeug nachgedadurch gekennzeichnet, daß in der Stützfläche schliffen und dann zur Erzeugung einer Bohrung

mit dem gleichen Durchmesser im gleichen Bohrer wieder verwendet werden kann.

Diese Aufgabe ist bei einem Bohrer der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Schneidkörper an der der Spanraumwand

zugekehrten Seite eine gerade Feder aufweist, für die

in der Spanraumwand eine entsprechende Nufvorgesehen ist, deren Längsachse mit der Bohrerachse

Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf zum Kern- 45 einen spitzen Winkel bildet, und daß bedarfsweise oder Vollbohren mit sich axial erstreckenden Füh- zwischen der Hinterkante des Schneidkörpers und der rungsleisten, einer axialen Bohrung, einem die axiale Stützfläche mindestens ein auswechselbares Zwi-Bohrung mit der Außenfläche des Bohrers verbin- schenstück vorgesehen ist.

denden Spanraum und einem auswechselbaren Durch die erfindungsgemäße Verbindung des

Schneidkörper, der mit seiner Breitseite an einer sich 50 Schneidkörpers mit dem Bohrerkörper wird erreicht, vom Hohlraum zur Außenfläche parallel zur Boh- daß der Schneidkörper durch die sich fast bis zur

Schneide erstreckende Spanraumwand und die Federnutverbindung in unmittelbarer Nachbarschaft von seiner Schneide am Bohrerkörper abgestützt ist. 'Hierbei werden die senkrecht zur Spanraumwand gerichtete Hauptschnittkraft von der Spanraumwand, die radial nach innen gerichtete Passivkraft von einer Seitenwand der Nut und die axial gerichtete Vorschubkraft von der Stützfläche aufgenommen. Durch

durch neue Schneidkörper ersetzt werden müssen, 60 die erfindungsgemäße Neigung der Nut gegenüber weil es bei Bohrern dieser Art darauf ankommt, daß der Bohrerachse wird darüber hinaus erreicht, daß

die Feder des Schneidkörpers auf einer Seite nur von einer Komponente der Passivkraft und auf der anderen Seite von einer entgegengesetzt gerichteten Komponente der Vorschubkraft belastet wird, so daß eine wesentliche Verringerung der seitlichen Belastung der Feder des Schneidkörpers eintritt. Die beiden anderen Komponenten der Passivkraft und

eine Gewindebohrung und in dem Zwischenstück (39) eine Bohrung für eine Wurmschraube (36) vorgesehen sind.

rerachsc erstreckenden Wand des Spanraumes anliegt und mit seiner der Schneide abgekehrten Hinterkante an einer zur Spanraumwand senkrechten Stützfläche abgestützt ist.

Bohrer dieser Art sind durch die USA.-Patentschriften 2791 921 und 2 869 405 bekannt. Der wesentliche Nachteil dieser bekannten Bohrer besteht darin, daß die Schneidkörper nach dem Abnutzen

die Schneide ein vorgeschriebenes Maß über dem Ende der Führungsleisten vorstellt, was nach dem Nachschleifen bei den bekannten Bohrern nicht mehr der Fall ist.

Darüber hinaus hat der Bohrer nach der USA.-Patentschrift 2 869 405 noch den Nachteil, daß dort für die Befestigung des Schneidkörpers eine beson-

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der Vorschubkraft sind dann in Richtung der Feder Fig. 5 einen Teil eines Schnittes nach der Linie

auf die Stützfläche gerichtet, so daß ein wesentlicher 5-5 in Fig. 4,

Teil der am Schneidkörper angreifenden Kräfte die Fig. 6 einen Teil der Darstellung in Fig. 3, die

Feder des Schneidkörpers in seiner Längsrichtung den Schneidkörper in verschiedenen Stellungen zeigt,

belastet. Durch diese günstige Belastung der Feder- 5 Fig. 7 eine Seitenansicht des Schneidkörpers,

lötverbindung wird eine außerordentlich gute Sta- Fig. 8 eine Draufsicht des Schneidkörpers,

bilisierung des Schneidkörpers erreicht. F i g. 9 eine Seitenansicht eines Vollbohrkopfes ge-

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Nei- maß der Erfindung,

giing der Nut gegenüber der Bohrerachse besteht Fig. 10 einen der Fig. 6 entsprechenden Schnitt darin, daß beim Einsetzen eines Zwischenstückes io durch den Vollbohrkopf nach Fig. 9,
der Schneidkörper längs der Nut so nach vorn ver- Fig. 11 einen der Fig. 6 entsprechenden Schnitt schoben wird, daß seine Schneide sowohl axial als durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines auch radial gegenüber der ursprünglichen Stellung dem Bohrkopf nach Fig. 3 ähnlichen Bohrkopfes,
vorsteht und entsprechend zur Erzielung des ur- Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Bohrkopf 20 sprünglichen Zustandes beschliffen werden kann. 15. ist im wesentlichen zylindrisch und ist dazu vorge-Das zwischen der Hinterkante des Schneidkörpers sehen, mit dem Ende einer in der Zeichnung nicht und der Stützfläche nach dem Abschleifen eingesetzte dargestellten hohlen Bohrstange verbunden zu wer-Zwischenstück gewährleistet hierbei eine einwand- den. Der Bohrkopf 20 ist hohl. Ein einen Schneidfreie Abstützung des Schneidkörpers an der Stütz- stahl 22 mit Hartmetallschneide tragender Körper 21 fläche. Die Erfindung ermöglicht es hierbei, für mehr- 20 ist am Umfang des Kopfes 20 an seinem Ende befaches Nachschleifen mehrere Zwischenstücke oder festigt. Der Körper 21 ist durch Bearbeitung oder im Zwischenstücke verschiedener Dicke vorzusehen. Gießverfahren hergestellt. Der Schneidstahl 22 be-Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Er- steht aus einem geeigneten Hartmetall, einer Oxyfindung ist vorgesehen, daß die Feder parallel zur keramikplatte oder einem Schnellstahl und ist am Außenkante des Schneidkörpers verläuft. Dadurch 35 Körper 21 befestigt, z. B. angelötet oder angeklemmt, wird eine vereinfachte Herstellung des Schneidkör- Führungsleisten 23 und 24 aus geeignetem hartem pers erreicht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß Material, z. B. aus Hartmetall, sind in längs dem nach dem Abschleifen der Schneide bei gleicher Umfang gemessenen Abständen voneinander am Ende axialer Schneidenstellung .immer der gleiche Boh- des Kopfes 20 angeordnet. Die Leiste 23 befindet sich rungsdurchmesser erhalten wird, wenn auf ein Be- 30 vorzugsweise diametral gegenüber dem vom Körper schleifen der dem Bohrcrumfang zugekehrten Schneid- 21 und dem Schneidstahl 22 gebildeten Schneidwerkkörperaußenfläche verzichtet wird. zeug und die Leiste 24 ist zwischen der Leiste 23 und

Bei Bohrern zum Aufbohren einer vorhandenen dem Schneidwerkzeug 21, 22 angeordnet.
Bohrung ist es zwar bekannt, den Schneidkörper in Durch Drehen und Verschieben des Kopfes relativ einem diesen allseitig umfassenden, gegenüber der 35 zu einem Werkstück schneidet der Schneidstahl 22 Bohrerachse geneigten Kanal zu führen. Dieser Stand eine ringförmige Bohrung in das Werkstück, wobei der Technik hat jedoch die Erfindung dem Fach- ein Kern C übrig bleibt (Fig. 3). Wenn die Bohrung mann nicht nahegelegt. Bei Bohrern zum Kern- und vollständig durch das Werkstück hindurchgeführt ist, Vollbohren der eingangs genannten Art treten am wird der Kern dadurch von dem übrigen Werkstück Schneidkörper wesentlich größere Kräfte auf als beim 4° gelöst und kann entfernt werden. Bevorzugt strömt Aufbohren. Kühlflüssigkeit um das Äußere des Kopfes 20 zwi-Außerdem ist bei Bohrern der eingangs genannten sehen dem Kopf und dem Werkstück und wird durch Art eine allseitige Führung des Schneidkörpers in das Innere des Kopfes, wie das durch die Pfeile in einem Kanal nicht möglich. Der Fachmann mußte Fig. 3 gezeigt ist, abgeleitet, wobei nicht nur der daher annehmen, daß bei diesen Bohrern eine Lage- 45 Schneidstahl 22 gekühlt wird, sondern zusätzlich auch rung des Schneidkörpers, die eine Verschiebung längs die Späne entfernt werden. Wie in Fig. 1 mit geeiner Führung zuläßt, in Anbetracht der auftreten- strichelten Linien gezeigt ist, ist die Längsöffnung im den hohen, insbesondere radial gerichteten Kräfte Kopf 20 neben dem Werkzeug im wesentlichen zynicht möglich ist. Die erfindungsgemäße Verbindung lindrisch und divergiert dann, um einen freien und des Schneidkörpers mit dem Bohrerkörper ergibt je- 50 ungestörten Fluß der Kühlflüssigkeit und der Späne doch überraschend eine so stabile Lagerung des vom Schneidwerkzeug weg zu gewährleisten.
Schneidkörpers auch ohne einen diesen ganz um- Wie aus den Fig. 2 bis 5 ersichtlich ist, weist der fassenden Kanal, daß auch bei Bohrern der eingangs Körper 21 im wesentlichen einander parallele ebene genannten Art bei Verwendung des auswechselbaren Oberflächen 25, 26 (Fig. 7) auf und ist dazu vorge-Zwischenstückcs .eine Nachstellung des Schneidkör- 55 sehen, in einem sich axial erstreckenden rechtwinkpers nach dem Schleifen möglich ist. ligen Schlitz 27 im Ende des Kopfes 20 angeordnet Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung zu werden. Eine als Spanraumwand ausgebildete an Hand in den Zeichnungen dargestellter Ausfüh- radiale Fläche 28 des Schlitzes 27 ist mit einer Fiihrungsbeispiele von Bohrern gemäß der Erfindung rung in Form einer rechtwinkligen Nut 29 versehen, näher erläutert. Es zeigt 60 die gegenüber der Längsachse des Bohrkopfes 20 so Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kernbohrkopfes geneigt ist, daß ihre Achse die Achse des Körpers 21 gemäß der Erfindung, kreuzt.

F i g. 2 eine Stirnansicht auf das Ende des Kern- Der Körper 21 ist mit einer entsprechenden im

bohrkopfes, Querschnitt rechtwinkligen Feder 30 verschen, die in

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2, 65 die Nut 29 eingreift und dadurch den Körper 21 im

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Stirnan- Bohrkopf 20 führt. Der Körper 21 ist mit einem

sieht des Bohrkopfendes, bei dem der Schneidkörper Langloch31 versehen, das sich parallel zur Achse

herausgenommen ist, der Feder 33 erstreckt. Eine Kopfschraube 32 greift

durch das Langloch 31 in eine Mutter 33, die in einer Nut 34 im Körper 21 angeordnet ist, und hält den Körper 21 in einer bestimmten Stellung am Bohrkopf (F i g. 2, 3 und 6). Ein abgeschrägter Teil 40 auf der

messer, den. die äußere Schneidkante X beschreibt, der gleiche ist wie beim ursprünglichen Schneidwerkzeug. Diese Stellung kann leicht an einem Bohrkopf durch Messung des ursprünglichen Abstandes Y von

Zwischen dem Schneidkörper 21 und der Grundfläche 37 des Schlitzes 27 können Zwischenstücke 39 angeordnet sein, wenn dieses erforderlich ist.

Die beschriebene Bohrkopfkonstruktion erlaubt also nicht nur das Nachschleifen des Schneidwerkzeuges, sondern auch das leichte Wiedereinsetzen desselben, um den ursprünglichen Durchmesser zu bohren, wobei das Schneidwerkzeug starr in der ge

Seitenfläche 25 schafft einen freien Durchtritt für die 5 einem vorbestimmten Punkt am Bohrkopf bis zur Späne, Um eine Rückwärtsbewegung des Körpers 21 Schneidkante X, nach dem der Schneidstahl 22 nachrelativ zum Bohrkopf 20 zu vermeiden, ist ein geschliffen ist, bestimmt werden. Der Schneidkörper scheibenförmiges Zwischenstück 39 zwischen einer wird so angeordnet, daß dieser Abstand nach dem Grundfläche 37 des Schlitzes 27 und dem hinteren Nachschleifen genau so groß ist wie er ursprüng-Ende 38 des Körpers 21 vorgesehen, das seine Rück- io lieh war. Die Schneidkante X ist dann zum Schneiden wärtsbewegung begrenzt. Eine Wurmschraube 36 des erforderlichen Durchmessers richtig angeordnet, mit zur Achse der Nut 29 parallelen und gleichge- - · ■
richteten Achse greift in eine Gewindebohrung der
Grundfläche 37 des Schlitzes 27 ein. Das äußere
Ende der Schraube 36 greift durch eine öffnung im 15
Zwischenstück 39, berührt den Körper 21 und hält
hierbei das Zwischenstück in Stellung. Wenn der
Bohrkopf benutzt wird, wird der Körper 21 durch
den Eingriff der Feder 30 in die Nut 29 in einer genau definierten Stellung gehalten, so daß jede Oszilla- 20 wünschten Stellung gehalten wird, tion oder Bewegung des Körpers 21 relativ zum Kopf Die Vorteile des leichten Einsteilens nach dem verhindert wird. Dadurch wird eine saubere Bohrung Nachschleifen der Schneidkanten kann auch bei den im Werkstück erreicht. bekannten Konstruktionen von Schneidwerkzeugen

Die äußere Schneidkante X des Schneidstahles angewendet werden, bei denen der Schneidkörper

kann mit einem beliebig großen hinteren Freiwinkel 25 einen Bolzen aufweist, indem die Achse der Bohrung

versehen sein. Dieser hintere Freiwinkel der Schneid- für diesen Bolzen eine Neigung erhält. Dieses ist an

kante X kann auch z. B. Null sein, wie das aus F i g. 6 einem Ausführungsbeispiel in F i g. 11 dargestellt, bei

ersichtlich ist. dem das Schneidwerkzeug 50 einen mit ihm fest

Wenn das Material des· Werkstückes über den gan- verbundenen Bolzen 51 aufweist, der in eine Bohzen Querschnitt der zu bohrenden Bohrung zerspant 30 rung 52 eingreift, deren Achse gegenüber der Achse werden soll, z. B. bei einer Sackbohrung, dann wird des Bohrkopfes 20 geneigt ist. Durch eine Schraube ein Bohrkopf 41 verwendet, wie er in den Fig. 9 und 53 wird das Schneidwerkzeug in der gewünschten K) dargestellt ist. Der Schneidkörper 21 ist wie bei Stellung gehalten. Nach dem Nachschleifen der dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 8 Schneidkante können Zwischenstücke zwischen dem ebenso mittels einer Federnutverbindung mit dem 35 Schneidwerkzeug 50 und der Grundfläche des Schlit-Bohrkopf verbunden. Die radiale Ausdehnung des zes 54, in dem das Schneidwerkzeug angeordnet ist, sich über die Bohrkopfachsc CL erstreckenden eingesetzt werden, um den ursprünglichen Bohrungs-Schneidkörpcrs 21 ist größer als der Radius der Boh- durchmesser wiederherzustellen, rung, die gebohrt werden soll, so daß kein Kern gc- Bei den dargestellten Ausführungsbcispielen verbildet wird. In Fig. 10 hat die Schneidkante 42 einen 40 laufen die Flächen des Schlitzes 27 und die Flächen hinteren Frciwinkcl«. Eine ähnliche Anordnung kann 25, 26 des Schneidkörpers 21 einander parallel und bei Auf-und Fcinbohrköpfcn verwendet werden. einander einsprechend. Diese Flächen können aber

Zusätzlich zu den vorstehend geschilderten Vor- auch einen anderen Verlauf haben, der eine Axial-

tcilcn der starren Befestigung des Schneidwerkzeug- bewegung des Schneidkörpers 21 im Schlitz 27 zu-

körpcrs am Hohlbohrkopf, die darin bestehen, daß 45 läßt. Es ist hierbei lediglich erforderlich, daß die

der Bohrungsdurchmesser und die Bohrungskonzcn- Flächen einander entsprechen und genau incinander-

trizität verbessert werden, erlaubt die vorstehend bc- greifen. Die Nut 29 und die Feder 30 sind bei den

schricbenc Konstruktion, den Schncidwcrkzcugkörpcr dargestellten bevorzugten Ausführungsformcn mit

leicht zum Nachschleifen des Schncidstahlcs 22 abzu- rechteckigem . Querschnitt dargestellt. Befriedigende

nehmen. Ist z. B. das Schneidwerkzeug ursprünglich 50 Resultate können jedoch erreicht werden, wenn die

mit einem hinteren Frciwinkcl η gcschlifTcn, der so Nut und die Feder andere Querschnitte haben, z. B.

groß ist wie der Winkel, den die Längsachse der Nut trapezförmig geformt sind.

29 mit der Achse des Bohrkopfcs41 einschließt, wie Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einem

das in Fig. H) dargestellt ist, kann das Schneidwerk- Bohrkopf zum Bohren tiefer Bohrungen beschrieben

zeug wieder in der gleichen Stellung im Bohrkopf 55 isl, deren Länge größer ist als deren Durchmesser, ist

angeordnet werden. I-s ist hierbei nur erforderlich, die Erfindung auch zum Bohren von Bohrungen, de-

dcn Schneidkörper .so anzuordnen, daß der Durch- ren Länge kurzer ist als der Durchmesser, geeignet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche: dere Spannpratze erforderlich ist, die einerseits den Spanabfluß behindert und andererseits bei kleineren Bohrerdurchmessern eine sehr komplizierte Fertigung erfordert. ' Beim Bohrer nach der USA.-Patentschrift 2 791921 weist der Schneidkörper an seinem der Schneide abgekehrten Ende einen sich parallel zur Bohrerachse erstreckenden Zapfen auf, mit dem er in eine Axialbohrung des Bohrerkörpers eingreift. Diese Verbin-

1. Bohrkopf zum Kern- oder Vollbohren, mit
sich axial erstreckenden Führungsleisten, einer
axialen Bohrung, einem die axiale Bohrung mit
der Außenfläche des Bohrers verbindenden Spanraum und einem auswechselbaren Schneidkörper,
der mit seiner Breitseite an einer sich vom Hohlraum zur Außenfläche parallel zur Bohrerachse io dung des Schneidkörpers mit dem Bohrerkörper ererstreckenden Wand des Spanraumes anliegt und gibt jedoch für die bei Bohrern dieser Art auftretenmit seiner der Schneide abgekehrten Hinterkante den Belastungen keine ausreichend stabile und daueran einer zur Spanraumwand senkrechten Stütz- hafte Halterung des Schneidkörpers. Beim Bohren fläche abgestützt ist, dadurch gekenn- mit Bohrern dieser Art treten nämlich eine radial zeichnet, daß der Schneidkörper (21) an der 15 nach innen gerichtete sogenannte Passivkraft, eine der Spanraumwand (28) zugekehrten Seite eine axial gerichtete Vorschubkraft und eine zu diesen gerade Feder (30) aufweist, für die in der Span- beiden Kräften senkrechte Hauptschnittkraft auf, die raumwand (28) eine entsprechende Nut (29) vor- alle drei etwa von gleicher Größenordnung sind. Da gesehen ist, deren Längsachse mit der Bohrer- bei dem Bohrer nach derUSA.-Patentschrift2791921 achse (CL) einen spitzen Winkel bildet und daß 20 die Schneide sich in einem der Länge des Schneidbedarfsweise zwischen der Hinterkante (38) des körpers entsprechenden Abstand von dem den Schneidkörpers (21) und der Stützfläche (37) Schneidkörper mit dem Bohrerkörper verbindenden mindestens ein auswechselbares . Zwischenstück Zapfen befindet, greift die Passivkraft mit verhältnis-(39) vorgesehen ist. mäßig großem Hebelarm am Verbindungszapfen an,