DE202011050277U1 - drilling - Google Patents
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Abstract
Bohrwerkzeug, mit einem Grundkörper (12), und mit einem auswechselbaren Schneidelement (14), das mindestens eine Schneide (44) aufweist, wobei der Grundkörper (12) eine axiale Durchgangsbohrung (16) und an einem Endbereich einen Aufnahmebereich (22) zur Aufnahme des Schneidelements (14) umfasst, in einem befestigten Zustand das Schneidelement (14) in dem Aufnahmebereich (22) aufgenommen und an dem Grundkörper (12) gehalten ist, und wobei in einem gelösten Zustand das Schneidelement (14) von dem Grundkörper (12) gelöst ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Durchgangsbohrung (16) ein Stift (20) angeordnet ist, der in dem gelösten Zustand in einer ersten Position angeordnet ist, in der er um eine voreingestellte Länge in den Aufnahmebereich (22) hineinragt, in der Durchgangsbohrung (16) ein elastisches Element (26) angeordnet ist, das den Stift (20) in der ersten Position hält, das Schneidelement (14) an der der Schneide (44) gegenüberliegenden Seite (70) eine Aussparung (40) aufweist, in...Drilling tool, with a base body (12), and with an interchangeable cutting element (14) which has at least one cutting edge (44), the base body (12) having an axial through-bore (16) and a receiving area (22) for receiving it at one end area of the cutting element (14), in a fastened state the cutting element (14) is received in the receiving area (22) and held on the base body (12), and wherein in a released state the cutting element (14) is removed from the base body (12) is solved, characterized in that a pin (20) is arranged in the through hole (16), which in the released state is arranged in a first position in which it protrudes by a preset length into the receiving area (22) in which Through hole (16) an elastic element (26) is arranged which holds the pin (20) in the first position, the cutting element (14) on the side (70) opposite the cutting edge (44) has a recess (40) exhibits in ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug mit einem Grundkörper und einem auswechselbaren Schneidelement, das mindestens eine Schneide aufweist. Der Grundkörper hat eine axiale Durchgangsbohrung und ferner an einem Endbereich einen Aufnahmebereich zur Aufnahme des Schneidelementes. In einem befestigten Zustand ist das Schneidelement in den Aufnahmebereich aufgenommen und an dem Grundkörper gehalten und in einem gelösten Zustand von dem Grundkörper gelöst.The invention relates to a drilling tool with a base body and an exchangeable cutting element having at least one cutting edge. The main body has an axial through hole and also at an end region a receiving area for receiving the cutting element. In a fixed state, the cutting element is received in the receiving area and held on the main body and released in a dissolved state of the main body.
Insbesondere zum Bohren von harten Materialien werden Bohrwerkzeuge benötigt, deren Schneiden aus sehr hartem Material bestehen. In diesem Fall werden Schneiden aus Schnellarbeitsstählen (HSS), Hartmetallen, Keramiken, kubischen Bornitrid oder polykristallinem Diamant verwendet. Diese Materialien sind, verglichen mit üblichen Werkzeugstählen, sehr teuer, so dass häufig lediglich ein Schneidelement, das auch als Schneidkopf oder Wendeplatte bezeichnet wird, aus diesen Materialien gefertigt wird und der Grundkörper des Bohrwerkzeuges aus kostengünstigem Werkzeugstahl hergestellt ist. Somit muss bei einem Verschleiß des Schneidelements nur dieses gewechselt werden, wohingegen der Grundkörper weiter verwendet werden kann. Somit werden die durch den Verschleiß anfallenden Kosten deutlich reduziert.In particular, for drilling hard materials drilling tools are needed, the cutting of very hard material. In this case, cutting made of high-speed steels (HSS), hard metals, ceramics, cubic boron nitride or polycrystalline diamond are used. These materials are compared to conventional tool steels, very expensive, so often only a cutting element, which is also referred to as a cutting head or insert, is made of these materials and the body of the drilling tool is made of inexpensive tool steel. Thus, in the case of wear of the cutting element, only this must be changed, whereas the main body can continue to be used. Thus, the costs incurred by the wear costs are significantly reduced.
Aus dem Stand der Technik sind eine Reihe verschiedener Methoden bekannt, wie die Schneidelemente an dem Grundkörper befestigt werden. Eine weit verbreitete Möglichkeit zur Befestigung des Schneidelementes am Grundkörper ist es, diese über eine oder mehrere separate Schrauben an den Grundkörper zu schrauben. Hierbei können die Schrauben sowohl in axiale als auch in radiale Richtung in den Grundkörper und das Schneidelement geschraubt werden. Solche Bohrwerkzeuge sind beispielsweise aus den Dokumenten
Eine weitere weit verbreitete Methode zur Befestigung des Schneidelementes an dem Grundkörper ist es, an dem Schneidelement selbst ein Außengewinde oder zumindest einen Teil eines solchen Außengewindes vorzusehen, das in ein komplementär ausgebildetes Innengewinde des Grundkörpers gedreht wird. Solche Bohrwerkzeuge sind beispielsweise aus den Dokumenten
Weitere Bohrwerkzeuge mit auswechselbaren Schneidelementen, die auf ähnliche Weise wie zuvor beschrieben an dem Grundkörper befestigt werden, sind beispielsweise aus den Dokumenten
Die zuvor beschriebenen Verfahren zur Befestigung des Schneidelementes an dem Grundkörper weisen allesamt eine Vielzahl von Nachteilen auf. Zum einen ist zum Befestigen und insbesondere zum Lösen des Schneidelementes ein hoher Kraftaufwand notwendig, so dass das Auswechseln sehr aufwändig ist. Zum anderen benötigen die meisten Bohrwerkzeuge mit auswechselbarem Schneidelement ein Werkzeug zum Auswechseln des Schneidelementes; häufig wird sogar ein spezielles, nur für das Bohrwerkzeug vorgesehenes Spezialwerkzeug eingesetzt. Ferner ist nachteilig, dass die anschraubbaren Schneidelemente aufwändig herzustellen sind. Insbesondere müssen die Gewinde der anschraubbaren Schneidelemente in die Schneidelemente gefräst und/oder geschliffen werden, was bei den verwendeten Materialien mit einem hohen Aufwand verbunden ist.The previously described methods for fastening the cutting element to the base body all have a number of disadvantages. On the one hand, a high expenditure of force is necessary for fastening and in particular for releasing the cutting element, so that the replacement is very complicated. On the other hand, most tools with replaceable cutting element require a tool for replacing the cutting element; Often even a special, intended only for the drilling tool special tool is used. Furthermore, it is disadvantageous that the screw-on cutting elements are expensive to produce. In particular, the threads of the screw-on cutting elements must be milled and / or ground in the cutting elements, which is associated with the materials used with great effort.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Bohrwerkzeug anzugeben, bei dem ein Grundkörper und ein auswechselbares Schneidelement auf einfache Weise miteinander verbindbar und auch auf einfache Weise wieder voneinander trennbar sind.It is an object of the invention to provide a drilling tool in which a basic body and an exchangeable cutting element can be connected to one another in a simple manner and can also be separated from each other in a simple manner.
Diese Aufgabe wird durch ein Bohrwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a drilling tool having the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
Gemäß der Erfindung umfasst der Grundkörper einen Stift und ein elastisches Element, die in der Durchgangsbohrung angeordnet sind. Im gelösten Zustand ist der Stift durch das elastische Element in der ersten Position gehalten, in der er um eine voreingestellte Länge in den Aufnahmebereich hineinragt. Das Schneidelement weist an der der Schneide gegenüberliegenden Seite eine Aussparung auf, in die der Stift in dem befestigten Zustand eingreift, wobei der Stift in dem befestigten Zustand in einer zweiten Position angeordnet ist, in der er entgegen einer Rückstellkraft des elastischen Elementes relativ zur ersten Position weiter in die Durchgangsbohrung hineinverschoben ist. Ferner weisen das Schneidelement und der Grundkörper jeweils mindestens ein Eingriffselement auf, wobei durch die Rückstellkraft das Eingriffselements des Schneidelementes in Eingriff mit dem komplementär ausgebildeten Eingriffselement des Grundkörpers gehalten ist, so dass das Schneidelement an dem Grundkörper befestigt ist.According to the invention, the base body comprises a pin and an elastic element, which are arranged in the through hole. In the released state, the pin is held by the elastic element in the first position in which it protrudes by a preset length in the receiving area. The cutting element has on the opposite side of the cutting edge a recess into which the pin engages in the attached state, wherein the pin is arranged in the attached state in a second position in which it counteracts a restoring force of the elastic element relative to the first position is pushed further into the through hole. Furthermore, the cutting element and the base body each have at least one engagement element, wherein the engagement element of the cutting element is held by the restoring force in engagement with the complementary formed engagement element of the base body, so that the cutting element is fixed to the base body.
Durch den Eingriff zwischen den Eingriffselementen wird im befestigten Zustand sichergestellt, dass das Schneidelement an dem Grundkörper gehalten ist, so dass es nicht verloren gehen kann. Durch das Halten des Schneidelementes über die Eingriffselemente wird erreicht, dass auf eine aufwändige Schraubverbindung, sei es durch ein an dem Schneidelement selbst angebrachtes Gewinde oder separate Schrauben, verzichtet werden kann, und somit eine besonders einfach herzustellende und auch wieder einfach zu lösende Verbindung zwischen dem Schneidelement und dem Grundkörper erreicht ist. Insbesondere kann somit das Schneidelement auf einfache Weise aus dem Hartmetall gepresst werden, ohne dass hierfür aufwändige Bearbeitungsschritte, beispielsweise Fräsungen, notwendig sind. Somit ist eine besonders einfache und kostengünstige Fertigung möglich.By the engagement between the engagement elements is ensured in the attached state that the cutting element is held on the base body, so that it can not be lost. By holding the cutting element on the engagement elements is achieved that can be dispensed with an elaborate screw, either by a self-attached to the cutting element thread or separate screws, and thus a particularly easy to manufacture and again easy to solve connection between the Cutting element and the main body is reached. In particular, therefore, the cutting element can be pressed in a simple manner from the hard metal, without the need for elaborate processing steps, such as milling, are necessary. Thus, a particularly simple and inexpensive production is possible.
In der zweiten Position ragt der Stift insbesondere um eine zweite voreingestellte Länge in den Aufnahmebereich hinein, die geringer ist als die voreingestellte Länge, um die der Stift in der ersten Position in den Aufnahmebereich hineinragt. Beim Befestigen des Schneidelements an den Grundkörper wird dieser insbesondere in axiale Richtung in den Aufnahmebereich eingesetzt und gegen die Rückstellkraft des elastischen Elementes derart weiter auf den Grundkörper zubewegt, dass der nun in die Aussparung des Schneidelementes eingreifende Stift von der ersten in die zweite Position bewegt wird. Anschließend wird das Schneidelement radial gedreht, bis der Eingriff zwischen den Eingriffselementen erreicht ist. Anders als beim Stand der Technik wird bei der radialen Drehung kein Außengewinde in ein Innengewinde eingedreht. Insbesondere erfolgt bei der radialen Drehung keine Bewegung des Schneidelementes in axiale Richtung, wie dies bei über Gewinde miteinander verbundenen Elementen der Fall ist.In the second position, in particular, the pin projects into the receiving area by a second preset length which is less than the preset length by which the pin projects into the receiving area in the first position. When attaching the cutting element to the base body of this is used in particular in the axial direction in the receiving area and moved against the restoring force of the elastic element on the base further such that the now engaging in the recess of the cutting element pin is moved from the first to the second position , Subsequently, the cutting element is rotated radially until the engagement between the engagement elements is achieved. Unlike the prior art, no external thread is screwed into an internal thread in the radial rotation. In particular, in the radial rotation no movement of the cutting element in the axial direction, as is the case with threaded interconnected elements of the case.
Das elastische Element ist insbesondere als eine Feder ausgebildet, so dass ein besonders einfacher kostengünstiger Aufbau erreicht wird. Vorzugsweise wird eine Schraubenfeder verwendet, die derart angeordnet ist, dass sie den Stift in der ersten Position hält.The elastic element is designed in particular as a spring, so that a particularly simple cost-effective construction is achieved. Preferably, a coil spring is used, which is arranged such that it holds the pin in the first position.
Wird der Stift in die zweite Position verbracht, d. h. tiefer in die Bohrung hinein verschoben, so wird die Schraubenfeder zusammengestaucht, so dass der Stift über den Kontakt zu dem Schneidelement dieses derart vom Grundkörper wegdrückt, dass die beiden Eingriffselemente miteinander in Eingriff stehen.If the pen is moved to the second position, d. H. moved deeper into the bore, so the coil spring is compressed so that the pin on the contact to the cutting element this presses away from the body in such a way that the two engagement elements are engaged with each other.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Durchgangsbohrung als Stufenbohrung ausgeführt, wobei der Stift in einem ersten schmalen Bereich der Stufenbohrung und das elastische Element in einem an den schmalen Bereich sich anschließenden zweiten breiten Bereich der Stufenbohrung, der einen größeren Durchmesser als der erste Bereich hat, angeordnet sind. An dem dem Aufnahmebereich abgewandten Endbereich des Stiftes ist ein Anschlagelement ortsfest befestigt, das in dem breiten Bereich angeordnet ist, und einen größeren Durchmesser als der schmale Bereich hat. Das elastische Element kontaktiert das Anschlagelement und drückt einen Kontaktbereich des Anschlagelementes gegen einen durch den Übergang von dem breiten zu dem schmalen Bereich ausgebildeten Anschlag, wenn der Stift in der ersten Position angeordnet ist. Über diesen Kontakt zwischen dem Anschlagelement und dem Anschlag wird auf einfache Weise eine Positionierung des Stiftes in der ersten Position sichergestellt, sofern der Stift nicht über den Kontakt zu dem Schneidelement entgegen der Rückstellkraft des elastischen Elementes weiter in die Durchgangsbohrung hineingedrückt ist. In der zweiten Position besteht somit kein Kontakt zwischen dem Kontaktbereich des Anschlagelementes und dem Anschlag.In a preferred embodiment, the through-hole is in the form of a stepped bore, wherein the pin is arranged in a first narrow region of the stepped bore and the elastic element in a second wide region of the stepped bore, which has a larger diameter than the first region, adjoining the narrow region are. At the end region of the pin facing away from the receiving area, a stop element is fixedly secured, which is arranged in the wide area and has a larger diameter than the narrow area. The elastic member contacts the abutment member and presses a contact portion of the abutment member against a stop formed by the transition from the wide to the narrow portion when the pin is located in the first position. About this contact between the stop element and the stop positioning of the pin is ensured in a simple manner in the first position, unless the pin is pressed into contact with the cutting element against the restoring force of the elastic element in the through hole. In the second position, there is thus no contact between the contact region of the stop element and the stop.
Die Aussparung des Schneidelementes ist insbesondere kegelstumpfförmig ausgebildet, so dass eine sichere Positionierung des Schneidelementes in den Aufnahmebereich durch den Stift sichergestellt wird. Insbesondere wird durch diese kegelförmige Aussparung eine Zentrierung des Schneidelementes relativ zum Aufnahmebereich erreicht, d. h. dass eine Längsachse des Schneidelementes mit der Längsachse des Grundkörpers zusammenfällt. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist auch zumindest ein Teil des in den Aufnahmebereich hineinragenden Endbereiches des Stiftes kegelstumpfförmig ausgebildet, so dass, wenn das Schneidelement auf dem Stift aufliegt, der Stift bündig in der Aussparung aufgenommen ist und somit eine besonders sichere Befestigung des Elements an dem Grundkörper erreicht ist.The recess of the cutting element is formed in particular frusto-conical, so that a secure positioning of the cutting element is ensured in the receiving area by the pin. In particular, a centering of the cutting element relative to the receiving area is achieved by this conical recess, d. H. a longitudinal axis of the cutting element coincides with the longitudinal axis of the base body. In a particularly preferred embodiment, at least a portion of the projecting into the receiving area end portion of the pin is frusto-conical, so that when the cutting element rests on the pin, the pin is received flush in the recess and thus a particularly secure attachment of the element to the Body is reached.
Der Stift kann vorzugsweise eine axiale Durchgangsbohrung aufweisen, durch die eine Kühlflüssigkeit beim Bohren durchgeführt werden kann, so dass auf einfache Weise eine Kühlung des Schneidelementes erreicht wird. Das Schneidelement kann ebenfalls eine oder mehrere Bohrungen aufweisen, durch die die zugeführte Kühlflüssigkeit weitertransportiert wird. Alternativ kann die Kühlflüssigkeit auch zwischen dem Schneidelement und Seitenwänden des Bohrwerkezeuges, an denen das Schneidelement in der befestigten Position anliegt, hindurchgeführt sein.The pin may preferably have an axial through-hole, through which a cooling liquid can be carried out during drilling, so that cooling of the cutting element is achieved in a simple manner. The cutting element may also have one or more holes through which the supplied cooling liquid is transported further. Alternatively, the cooling liquid may also be passed between the cutting element and side walls of the Bohrwerkszeuges, where the cutting element in the fastened position, passed.
Ferner ist es alternativ möglich, dass das Kühlmittel zwischen dem Stift und der Wandung der Durchgangsbohrung des Grundkörpers hindurchgefördert wird, so dass der Stift selbst keine Durchgangsbohrung aufweisen muss. In diesem Fall weist die Durchgangsbohrung des Grundkörpers insbesondere einen weiteren dritten Bereich auf, der zwischen dem ersten Bereich der Durchgangsbohrung und dem Aufnahmebereich angeordnet ist und der einen größeren Durchmesser als der erste Bereich aufweist. Der dem Aufnahmebereich zugewandte Endbereich des Stiftes weist in diesem Fall vorzugsweise zwei aneinander angrenzende kegelstumpfförmige Bereiche auf, wobei diesen Bereich mit den Grundflächen der Kegelstümpfe aneinander angrenzen, so dass der Durchmesser des Stiftes in Richtung des Aufnahmebereiches gesehen erst zunimmt und dann wieder abnimmt. Der zunehmende kegelstumpfförmige Bereich ist zumindest teilweise innerhalb des dritten Bereichs der Durchgangsbohrung des Grundkörpers angeordnet. Der abnehmende kegelstumpfförmige Bereich ist im befestigten Zustand zumindest teilweise in der Aussparung des Schneidelements angeordnet und vorzugsweise komplementär zu der Aussparung ausgebildet. Somit werden eine sichere Befestigung und eine genau Zentrierung des Schneidelements sowie eine einfache Zuführung des Kühlmittels erreicht.Furthermore, it is alternatively possible that the coolant is conveyed through between the pin and the wall of the through hole of the base body, so that the pin itself does not have to have a through hole. In this case, the through-bore of the base body in particular has a further third region, which is arranged between the first region of the through-hole and the receiving region and which has a larger diameter than the first region. The facing the receiving area In this case, the end region of the pin preferably has two frustoconical regions adjoining one another, this region adjoining one another with the base surfaces of the truncated cones, so that the diameter of the pin first increases in the direction of the receiving region and then decreases again. The increasing frustoconical region is at least partially disposed within the third region of the throughbore of the base body. The decreasing frusto-conical portion is at least partially disposed in the recess of the cutting element in the fastened state and preferably formed complementary to the recess. Thus, a secure attachment and accurate centering of the cutting element and a simple supply of the coolant can be achieved.
Das Eingriffselement des Schneidelements ist insbesondere in Form einer Aussparung und das Eingriffselement des Grundkörpers in Form eines Vorsprungs ausgebildet. Im befestigten Zustand greifen der Vorsprung und die Aussparung ineinander, so dass über diesen Eingriff auf einfache Weise das Schneidelement an dem Grundkörper befestigt ist. Die Aussparung und der Vorsprung sind insbesondere jeweils zylindersegmentförmig ausgebildet, wobei die Rückstellkraft eine Grundfläche der zylindersegmentförmigen Aussparung gegen die Grundfläche des zylindersegmentförmigen Vorsprungs drückt. Unter der Grundfläche eines zylindersegmentförmigen Elementes wird die Boden- oder Deckfläche dieses zylindersegmentförmigen Elementes verstanden.The engagement element of the cutting element is formed in particular in the form of a recess and the engagement element of the base body in the form of a projection. In the attached state, the projection and the recess engage in one another, so that the cutting element is fastened to the base body in a simple manner via this engagement. The recess and the projection are in particular each cylinder-segment-shaped, wherein the restoring force presses a base of the cylinder-segment-shaped recess against the base of the cylinder-segment-shaped projection. Under the base of a cylinder-segment-shaped element, the bottom or top surface of this cylinder-segment-shaped element is understood.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfassen sowohl das Schneidelement als auch der Grundkörper jeweils mindestens zwei Eingriffselemente, wobei im befestigten Zustand jeweils ein Eingriffselement des Schneidelementes mit einem Eingriffselement des Grundkörpers in Eingriff ist, so dass durch insgesamt zwei Eingriffe eine besonders sichere Befestigung des Schneidelements an dem Grundkörper erreicht wird, so dass sich das Schneidelement nicht unbeabsichtigt von dem Grundkörper löst. Die Eingriffselemente sind insbesondere derart angeordnet, dass die beiden über die ausgebildeten Eingriffe symmetrisch zur Längsachse des Grundkörpers angeordnet sind.In a particularly preferred embodiment, both the cutting element and the base body each comprise at least two engagement elements, wherein in the attached state, in each case an engagement element of the cutting element with an engagement element of the body is engaged, so that a total of two interventions a particularly secure attachment of the cutting element to the Main body is achieved so that the cutting element does not accidentally disengage from the body. The engagement elements are in particular arranged such that the two are arranged symmetrically about the formed interventions to the longitudinal axis of the base body.
Der Grundkörper selbst ist insbesondere achsensymmetrisch zu seiner Längsachse ausgebildet. Das Schneidelement ist vorzugsweise ebenfalls achsensymmetrisch zu seiner Längsachse ausgebildet, so dass bei einem derartigen Aufbau eine gleichmäßige Verteilung der wirkenden Kräfte erfolgt.The main body itself is formed in particular axially symmetrical to its longitudinal axis. The cutting element is preferably also formed axially symmetrical to its longitudinal axis, so that in such a construction, a uniform distribution of the forces acting takes place.
Der Aufnahmebereich ist insbesondere durch eine Bodenfläche und mindestens zwei Seitenwände des Grundkörpers begrenzt, wobei der Bodenbereich den Aufnahmebereich in axiale Richtung die Seitenwände in radiale Richtung zumindest teilweise begrenzt. Die Öffnung der Durchgangsbohrung des Grundkörpers ist insbesondere in der Bodenfläche angeordnet. Die Eingriffselemente des Grundkörpers sind an den Seitenwänden angeordnet und ragen in den Aufnahmebereich hinein. Nachdem das Seitenelement in axiale Richtung entgegen der Rückstellkraft des elastischen Elementes in den Aufnahmebereich hineingedrückt wurde, wird durch die Drehung in radiale Richtung erreicht, dass die Eingriffselemente des Seitenelementes in dem Bereich zwischen den Eingriffselementen des Grundkörpers und der Bodenfläche des Grundkörpers angeordnet sind. Die Rückstellkraft drückt das Schneidelement und somit die Eingriffselemente des Schneidelementes von der Bodenfläche weg und somit gegen die Eingriffselemente des Grundkörpers.The receiving region is delimited in particular by a bottom surface and at least two side walls of the main body, the bottom region at least partially delimiting the receiving region in the axial direction in the radial direction. The opening of the through hole of the base body is arranged in particular in the bottom surface. The engagement elements of the base body are arranged on the side walls and protrude into the receiving area. After the side element has been pressed into the receiving region in the axial direction against the restoring force of the elastic element, the rotation in the radial direction ensures that the engagement elements of the side element are arranged in the region between the engagement elements of the base body and the bottom surface of the base body. The restoring force pushes the cutting element and thus the engagement elements of the cutting element away from the bottom surface and thus against the engagement elements of the main body.
Somit wird auf einfache Weise eine sichere Befestigung des Schneidelements an dem Grundkörper erreicht. Die auf diese Weise ausgebildete Verbindung kann auf einfache Weise manuell ohne Zuhilfenahme eines Werkzeuges hergestellt und auch wieder gelöst werden. Insbesondere ist hierzu kein großer Kraftaufwand notwendig.Thus, a secure attachment of the cutting element is achieved on the body in a simple manner. The compound formed in this way can be easily prepared manually without the aid of a tool and also released again. In particular, no great effort is required for this purpose.
Die Bodenfläche hat zwei in Richtung der Längsachse des Grundkörpers zusammenlaufende Schenkel, die einen Winkel im Bereich zwischen 90° und 195° zueinander einschließen. Die der Schneide gegenüberliegende Seite des Schneidelements hat insbesondere eine komplementär zu der Bodenfläche ausgebildete Form, so dass über den Kontakt zwischen der Bodenfläche und dem Schneidelement beim Bohren eine sichere Befestigung des Schneidelementes an dem Grundkörper erreicht wird und insbesondere ein Verrutschen des Schneidelements in radialer Richtung verhindert wird. Insbesondere wird durch die beschriebene Form der Kontaktbereiche eine Zentrierung des Schneidelementes auf dem Grundkörper gewährleistet. Die Bodenfläche des Grundkörpers als auch der komplementär zu ihr ausgebildete Kontaktbereich des Schneidelements sind insbesondere in etwa V-förmig ausgebildet.The bottom surface has two converging legs in the direction of the longitudinal axis of the main body, which enclose an angle in the range between 90 ° and 195 ° to each other. The side of the cutting element opposite the cutting edge has, in particular, a shape that is complementary to the bottom surface, so that a secure attachment of the cutting element to the base body is achieved via the contact between the bottom surface and the cutting element during drilling and in particular prevents slippage of the cutting element in the radial direction becomes. In particular, a centering of the cutting element on the base body is ensured by the described shape of the contact areas. The bottom surface of the base body as well as the contact area of the cutting element formed complementary to it are in particular approximately V-shaped.
Die Eingriffselemente des Schneidelementes und des Grundkörpers sind insbesondere derart angeordnet, dass im befestigten Zustand das Schneidelement die Bodenfläche nicht kontaktiert. Zwischen der Bodenfläche und der der Schneide gegenüberliegenden Oberfläche des Schneidelements ist im befestigten Zustand vorzugsweise ein voreingestelltes Spiel ausgebildet, so dass die Befestigung des Schneidelements an dem Grundkörper besonders einfach möglich ist. Zum Lösen des Schneidelements, d. h. zum Verbringen des Schneidelementes von dem befestigten in den gelösten Zustand, wird das Schneidelement insbesondere zunächst leicht in axialer Richtung entgegen der Rückstellkraft des Federelementes auf die Bodenfläche zu gedrückt, so dass kein Eingriff mehr zwischen den Eingriffselementen besteht. Anschließend wird das Schneidelement radial gedreht, so dass es in axiale Richtung vom Grundkörper abgenommen werden kann, ohne dass sich die Eingriffselemente hierbei gegenseitig behindern.The engagement elements of the cutting element and the base body are in particular arranged such that in the attached state, the cutting element does not contact the bottom surface. Between the bottom surface and the surface of the cutting element opposite the cutting edge, a preset clearance is preferably formed in the attached state, so that the attachment of the cutting element to the base body is particularly easy. For releasing the cutting element, ie for bringing the cutting element from the fixed to the released state, the cutting element is in particular initially easy in axial direction against the restoring force of the spring element is pressed to the bottom surface, so that there is no engagement between the engagement elements. Subsequently, the cutting element is rotated radially, so that it can be removed in the axial direction of the main body, without the interference elements interfere with each other.
In einem Bohrzustand drückt das Schneidelement auf Grund der beim Bohren auf das Schneidelement einwirkenden Kräfte den Stift relativ zu der zweiten Position entgegen der Rückstellkraft des elastischen Elementes noch weiter in die Durchgangsbohrung hinein, so dass der Stift in einer dritten Position angeordnet ist. Der Bohrzustand ist insbesondere derjenige Zustand, bei dem mit Hilfe des Bohrwerkzeuges betriebsgemäß eine Bohrung gebohrt wird. Im Bohrzustand liegt vorzugsweise zumindest ein Teilbereich der der Schneide gegenüberliegenden Seite des Schneidelementes auf der Bodenfläche auf, so dass die beim Schneiden auf das Schneidelement einwirkenden Kräfte über diesen Kontakt an den Grundkörper weitergegeben werden können.In a drilling state, due to the forces acting on the cutting element during drilling, the cutting element presses the pin even further into the through-hole, relative to the restoring force of the elastic element, relative to the second position, so that the pin is arranged in a third position. The drilling state is in particular that state in which a bore is bored with the aid of the drilling tool. In the drilling state, at least a partial region of the side of the cutting element opposite the cutting edge is preferably located on the bottom surface, so that the forces acting on the cutting element during cutting can be transmitted to the base body via this contact.
Durch das Bewegen des Stiftes in die dritte Position, d. h. durch das Bewegen des Stiftes bei Übergang von dem befestigten Zustand in den Bohrzustand noch weiter in die Durchgangsbohrung hinein, sind insbesondere das Eingriffselement des Schneidelements und das Eingriffselement des Grundkörpers im Bohrzustand nicht in Eingriff miteinander, wobei das Schneidelement in dem Bohrzustand nur über die beim Bohren wirkenden Kräfte in den Aufnahmebereich gehalten ist. Wird das Bohren beendet, d. h. beim Übergang vom Bohrzustand in den befestigten Zustand, so wird das Schneidelement durch die Rückstellkraft des elastischen Elements wieder in die zweite Position bewegt, so dass es über den Eingriff zwischen Eingriffselementen an dem Grundkörper gehalten ist und somit auch dann, wenn mit dem Bohrwerkzeug nicht mehr gebohrt wird, nicht von dem Grundkörper verloren gehen kann.By moving the pen to the third position, d. H. in particular, the engagement element of the cutting element and the engagement element of the base body in the drilling state are not engaged with each other by the moving of the pin at the transition from the fastened state to the drilling state, wherein the cutting element in the drilling state only on the drilling acting forces is held in the receiving area. If drilling stops, d. H. at the transition from the drilling state to the fastened state, the cutting element is moved by the restoring force of the elastic element back into the second position so that it is held on the engagement between the engagement elements on the base body and thus even if no longer with the drilling tool is bored, can not be lost from the main body.
Bei dieser Ausführungsform des Bohrwerkzeuges dient die Befestigung des Schneidelementes an dem Grundkörper im befestigten Zustand lediglich dazu, dass das Schneidelement von dem Bohrwerkzeug an dem Grundkörper gehalten ist, aber nicht, um die beim Bohren wirkenden Kräfte aufzunehmen. Beim Bohren wird das Schneidelement durch die beim Bohren wirkenden Kräfte an dem Grundkörper gehalten, so dass beim Bohren überhaupt keine Befestigung des Schneidelements an dem Grundkörper über Verbindungselemente, beispielsweise Eingriffselemente, notwendig ist. Somit kann die zum Halten des Schneideelementes an dem Grundkörper im befestigten Zustand vorgesehene Verbindung über die Eingriffselemente sehr einfach aufgebaut sein, so dass die Verbindung leicht hergestellt und auch wieder gelöst werden kann.In this embodiment of the drilling tool, the attachment of the cutting element to the base body in the attached state only serves to ensure that the cutting element is held by the drilling tool on the base body, but not to absorb the forces acting during drilling. When drilling the cutting element is held by the forces acting during drilling forces on the body, so that when drilling no attachment of the cutting element to the body via connecting elements, such as engagement elements, is necessary. Thus, provided for holding the cutting element on the base body in the fastened state connection via the engagement elements can be very simple, so that the connection can be easily made and also released again.
Das Schneidelement drückt im Bohrzustand insbesondere gegen die Seitenwände des Grundkörpers, so dass die in radiale Richtung wirkenden Kräfte von dem Grundkörper aufgenommen werden.The cutting element presses in the drilling state in particular against the side walls of the base body, so that the forces acting in the radial direction are absorbed by the base body.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Bodenfläche an ihrem radialen Rand mindestens eine Erhebung aufweist, und wenn das Schneidelement mindestens eine komplementär zu der Erhebung ausgebildete Aussparung hat. Im befestigten Zustand und auch im Bohrzustand ist die Erhebung zumindest teilweise in der Aussparung angeordnet, so dass ein Verrutschen des Schneidelementes in radialer Richtung relativ zum Grundkörper vermieden wird. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind zwei Erhebungen vorgesehen, wobei das Schneidelement entsprechend komplementär hierzu zwei Aussparungen aufweist. Die Erhebung ist insbesondere an den der Durchgangsbohrung abgewandten Enden der Schenkel der Bodenfläche angeordnet.Further, it is advantageous if the bottom surface has at least one elevation at its radial edge, and if the cutting element has at least one recess formed complementary to the elevation. In the attached state and also in the drilling state, the elevation is at least partially disposed in the recess, so that slipping of the cutting element in the radial direction relative to the base body is avoided. In a particularly preferred embodiment, two elevations are provided, wherein the cutting element has correspondingly complementary thereto two recesses. The survey is arranged in particular on the through hole remote from the ends of the bottom surface.
Das Schneidelement ist vorzugsweise aus einem Hartmetall, einem Schnellarbeitsstahl, einer Keramik, kubischen Bornitrid oder einem polykristallinem Diamant gefertigt, so dass es eine Festigkeit aufweist. Der Grundkörper kann ebenfalls aus einem Hartmetall oder einem Schnellarbeitsstahl, alternativ aber auch aus einem kostengünstigen, weniger harten Werkzeugstahl gefertigt sein. Die einfach ausgebildete Form des Schneidelementes ermöglicht es, dieses über ein Pressverfahren herzustellen, so dass auf aufwändige Bearbeitungsverfahren, wie beispielsweise Fräsungen und Schleifen, verzichtet werden kann oder zumindest nur wenige solcher Bearbeitungsschritte, beispielsweise zum Ausbilden der Schneide, notwendig sind.The cutting element is preferably made of a hard metal, a high-speed steel, a ceramic, cubic boron nitride or a polycrystalline diamond so that it has a strength. The main body may also be made of a hard metal or a high-speed steel, but alternatively also made of a less expensive, less hard tool steel. The simply formed shape of the cutting element makes it possible to produce this via a pressing process, so that elaborate processing methods, such as milling and grinding, can be dispensed with or at least only a few such processing steps, for example for forming the cutting edge, are necessary.
Das Bohrwerkzeug ist insbesondere in Form eines Spiralbohrers ausgebildet, wozu vorzugsweise der Grundkörper entsprechende spiralförmige Aussparungen aufweist.The drilling tool is designed in particular in the form of a spiral drill, for which purpose preferably the base body has corresponding spiral-shaped recesses.
Der dem Aufnahmebereich entgegengesetzte Endbereich des Grundkörpers ist insbesondere derart ausgebildet, dass er in eine Bohrmaschine eingespannt werden kann, mit deren Hilfe das Bohrwerkzeug in eine für die Bohrung notwendige Drehung versetzt werden kann. Der Schaft des Grundkörpers ist hierzu in diesem entgegengesetzten Endbereich vorzugsweise komplementär zu einer Aufnahme der jeweiligen Bohrmaschinen, für die das Bohrwerkzeug bestimmt ist, ausgebildet, so dass auf zusätzliche Verbindungsstücke verzichtet werden kann. Somit wird Rundlauffehlern vorgebeugt.The end region of the base body opposite the receiving region is in particular designed such that it can be clamped in a drilling machine with the aid of which the drilling tool can be displaced into a rotation necessary for the bore. For this purpose, the shaft of the basic body is preferably designed to be complementary to a receptacle of the respective drills for which the drilling tool is intended, so that additional connecting pieces can be dispensed with in this opposite end region. Thus concentricity errors are prevented.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beigefügten Figuren näher erläutert.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description which the invention with reference to embodiments in conjunction with the accompanying figures explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
In
Der Grundkörper
Die Inbusschraube
Die Inbusschraube
Die Feder
In
In
Die kegelstumpfförmige Aussparung
Ferner weist das Schneidelement
In
Der Aufnahmebereich
Der Aufnahmebereich
Die der Schneidfläche
Die beiden Seitenwände
Bei einer alternativen Ausführungsform können die Vorsprünge
Wie bereits beschrieben, ist in einem gelösten Zustand das Schneidelement
Anschließend wird das Schneidelement
Wenn das Schneidelement
In diesem befestigten Zustand ist zwischen der Bodenfläche
Der Winkel δ hat insbesondere einen Wert zwischen 1° und 5°, vorzugsweise von 2°. Der Winkel β hat insbesondere einen Wert zwischen 1° und 10°, vorzugsweise von 5°. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Winkel β und δ gleich groß.In particular, the angle δ has a value between 1 ° and 5 °, preferably 2 °. The angle β has in particular a value between 1 ° and 10 °, preferably of 5 °. In a particularly preferred embodiment, the angles β and δ are equal.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann auch lediglich der Stift
Zum Lösen des Schneidelements
Über die zuvor beschriebene Befestigung über die Rastverbindung zwischen dem Vorsprüngen
Beim Bohren befindet sich das Bohrwerkzeug
Somit sind beim Bohren die Eingriffe zwischen den Vorsprüngen
Beim Beenden des Bohrens, d. h. wenn keine Schneidkräfte mehr auf das Schneidelement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Bohrwerkzeugdrilling
- 1212
- Grundkörperbody
- 1414
- Schneidelementcutting element
- 16, 1816, 18
- DurchgangsbohrungThrough Hole
- 2020
- Stiftpen
- 2222
- Aufnahmebereichreception area
- 2424
- Anschlagelementstop element
- 2626
- Federfeather
- 2828
- InbusschraubeAllen screw
- 3030
- Anschlagattack
- 32, 3432, 34
- Gewindethread
- 3636
- DurchgangsbohrungThrough Hole
- 40, 48, 5040, 48, 50
- Aussparungrecess
- 4242
- Schneidflächecutting surface
- 4444
- Schneidecutting edge
- 4646
- Längsachselongitudinal axis
- 52, 5452, 54
- Begrenzungsflächeboundary surface
- 56, 5856, 58
- Aussparungrecess
- 60, 6260, 62
- Seitenflächeside surface
- 64, 6664, 66
- GrundflächeFloor space
- 70, 8070, 80
- Bodenflächefloor area
- 72, 74, 94, 9672, 74, 94, 96
- Schenkelleg
- 82, 8482, 84
- SeitenwandSide wall
- 86, 8886, 88
- Erhebungsurvey
- 90, 9290, 92
- Zwischenbereichintermediate area
- 9898
- Längsachselongitudinal axis
- 100100
- Aussparungrecess
- 102, 104102, 104
- Stiftpen
- 106106
- GrundflächeFloor space
- 108108
- Vorsprunghead Start
- 110110
- Spielgame
- 112112
- Längsachselongitudinal axis
- 114114
- Orthogonaleorthogonal
- P1, P2P1, P2
- Richtungdirection
- α, β, δα, β, δ
- Winkelangle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20120823 |
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R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20140709 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: SCHAUMBURG & PARTNER PATENTANWAELTE GBR, DE Representative=s name: SCHAUMBURG UND PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE Representative=s name: SCHAUMBURG & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE |
|
R151 | Term of protection extended to 8 years | ||
R158 | Lapse of ip right after 8 years |