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Die Erfindung betrifft einen Tiefbohrer der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
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Tiefbohrer sind dazu vorgesehen, sehr lange Bohrungen mit vergleichsweise geringem Durchmesser herzustellen. Ein solcher Tiefbohrer ist beispielsweise aus der
DE 10 2012 016 660 A1 bekannt. Der hier beschriebene Bohrer ist für Metall vorgesehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tiefbohrer der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der insbesondere in Hartholz ein verbessertes Arbeitsergebnis liefert.
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Diese Aufgabe wird durch einen Tiefbohrer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei der Herstellung von Tiefbohrungen in Metall wird üblicherweise eine Bohrung mit verringertem Durchmesser vorgebohrt, in der der Bohrer beim Aufbohren geführt ist. In Holz ist es wünschenswert, den endgültigen Bohrungsdurchmesser mit nur einer Bohrung, also ohne Vorbohren, herstellen zu können. Es hat sich gezeigt, dass hierbei insbesondere bei der Herstellung sehr langer, dünner Bohrungen in Hartholz die Gefahr besteht, dass der Bohrer im Hartholz verläuft und dadurch keine gerade Bohrungsachse erzielt wird.
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Es hat sich nun gezeigt, dass das Bohrergebnis deutlich verbessert werden kann, wenn an dem Tiefbohrer eine Zentrierspitze angeordnet ist. Dadurch können auch sehr lange, dünne Bohrungen in Hartholz freihand, also ohne Vorbohren, mit sehr guten Ergebnissen hergestellt werden.
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Der Durchmesser der Zentrierspitze beträgt vorteilhaft 10% bis 50% des Durchmessers des Tiefbohrers. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Durchmesser der Zentrierspitze von 20% bis 40% des Durchmessers des Tiefbohrers herausgestellt. Die Höhe der Zentrierspitze ist vorteilhaft vergleichsweise gering. Die Höhe der Zentrierspitze beträgt vorteilhaft 5% bis 50% des Durchmessers des Tiefbohrers. Bevorzugt beträgt die Höhe der Zentrierspitze weniger als 30% des Durchmessers des Tiefbohrers.
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Der Spitzenwinkel der Zentrierspitze beträgt vorteilhaft von 90° bis 120°. Besonders bevorzugt ist ein Spitzenwinkel von 100° bis 110° vorgesehen.
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Der Winkel zwischen der mindestens einen Schneide und der Längsmittelachse des Tiefbohrers beträgt vorteilhaft von 55° bis 65°, besonders bevorzugt von 58° bis 63°. Vorteilhaft ist der Winkel zwischen der mindestens einen Schneide und der Längsmittelachse des Tiefbohrers größer als der halbe Spitzenwinkel der Zentrierspitze. Insbesondere beträgt der Winkel zwischen der mindestens einen Schneide und der Längsmittelachse des Tiefbohrers 102% bis 120% des halben Spitzenwinkels der Zentrierspitze.
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Besonders bevorzugt ist der Tiefbohrer als Zweilippenbohrer mit zwei Schneiden ausgebildet. Vorteilhaft weist der Tiefbohrer mindestens eine den Schaft durchragende Öffnung auf. Insbesondere ist je Schneide eine den Schaft durchragende Öffnung vorgesehen. Durch die Öffnung kann im Betrieb Druckluft zu der mindestens einen Schneide geleitet und dadurch das Werkzeug gekühlt werden. Gleichzeitig können über die Druckluft Späne aus der hergestellten Bohrung abgeführt werden. Dadurch wird auch bei sehr langen, dünnen Bohrungen vermieden, dass sich Späne festsetzen können.
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Das Verhältnis von Länge zu Durchmesser des Tiefbohrers beträgt vorteilhaft mindestens 5:1, bevorzugt mindestens 10:1. Der Durchmesser des Tiefbohrers beträgt vorteilhaft weniger als 25 mm, insbesondere weniger als 10 mm, bevorzugt weniger als 8 mm. Die Länge des Tiefbohrers beträgt vorteilhaft mindestens 150 mm.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wie im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Seitenansicht eines Tiefbohrers,
- 2 eine schematische Draufsicht auf den Tiefbohrer aus 1,
- 3 eine schematische Schnittdarstellung entlang der Linie III-III in 2.
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In 1 ist ein Tiefbohrer 1 dargestellt. Derartige Tiefbohrer 1 werden zur Herstellung sehr langer, dünner Bohrungen verwendet. Der Tiefbohrer 1 weist einen Schaft 2 mit einem Durchmesser d und einer Länge 1 auf. Die Länge 1 ist parallel zu einer Längsmittelachse 10 des Tiefbohrers 1 gemessen. Im Betrieb ist der Tiefbohrer 1 rotierend um die Längsmittelachse 10 angetrieben. An den Schaft 2 schließt sich ein Einspannabschnitt 11 mit vergrößertem Durchmesser an, mit dem der Tiefbohrer 1 an einem Werkzeug wie einer Bohrmaschine, insbesondere einer stationären Bohrmaschine eingespannt werden kann. Angaben zu Durchmesser und Länge des Tiefbohrers 1 beziehen sich grundsätzlich auf den Schaft 2, berücksichtigen also nicht die Abmessungen des Einspannabschnitts 11.
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Der Durchmesser d des Tiefbohrers 1 ist vergleichsweise klein. Bevorzugt beträgt der Durchmesser d weniger als 25 mm, vorteilhaft weniger als 15 mm, insbesondere weniger als 10 mm. Bevorzugt beträgt der Durchmesser d des Tiefbohrers 1 weniger als 8 mm. Der Durchmesser d kann beispielsweise etwa 5 mm betragen. Die Länge 1 des Tiefbohrers beträgt vorteilhaft ein Vielfaches des Durchmessers d. Das Verhältnis von Länge 1 zu Durchmesser d beträgt vorteilhaft mindestens 5:1, bevorzugt mindestens 10:1. Die Länge 1 des Tiefbohrers beträgt vorteilhaft mindestens 50 mm. Für größere Durchmesser d des Tiefbohrers 1 ist die Länge 1 vorteilhaft entsprechend größer.
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Der Schaft 2 weist eine Stirnseite 9 auf, die mindestens eine Schneide trägt. Im Ausführungsbeispiel sind zwei Schneiden 3 und 4 vorgesehen. Der Tiefbohrer 1 ist demnach ein Zweilippenbohrer. Wie 1 zeigt, ist an der Stirnseite 9 des Schafts 2 eine Zentrierspitze 5 angeordnet. Die Zentrierspitze 5 erhebt sich über die Schneiden 3 und 4. Die Zentrierspitze 5 weist einen Spitzenwinkel α auf. Der Spitzenwinkel α beträgt vorteilhaft von 90° bis 120°. Als besonders vorteilhaft wird ein Spitzenwinkel α von 100° bis 110° angesehen.
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Die Zentrierspitze 5 besitzt einen Durchmesser a, der kleiner als der Durchmesser d des Schafts 2 ist. Der Durchmesser a der Zentrierspitze 5 beträgt vorteilhaft 10% bis 50%, insbesondere 20% bis 40% des Durchmessers d des Tiefbohrers 1. Die Zentrierspitze 5 weist eine Höhe b auf, die von der Spitze der Zentrierspitze 5 bis zu einer der Schneiden 3, 4 gemessen ist. Die Höhe b der Zentrierspitze 5 beträgt vorteilhaft 5% bis 50% des Durchmessers d des Tiefbohrers 1. Als besonders vorteilhaft wird eine Höhe b von weniger als 30% des Durchmessers d angesehen. Der Winkel β zwischen der Schneide 3 und der Längsmittelachse 10 des Tiefbohrers 1 beträgt vorteilhaft von 55° bis 65°, insbesondere von 58° bis 63°. Bevorzugt schließt die Schneide 4 mit der Längsmittelachse 10 den gleichen Winkel β ein wie die Schneide 3. Der Winkel β ist vorteilhaft größer als der halbe Spitzenwinkel α. Der Winkel β beträgt vorteilhaft 102% bis 120% des halben Spitzenwinkels α.
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Vorlaufend zu jeder Schneide 3, 4 ist ein Spankanal 7 bzw. 8 angeordnet, der sich in Längsrichtung des Schafts 2 erstreckt. Im Unterschied zu einem Wendelbohrer verlaufen die Spankanäle 7 und 8 parallel zur Längsmittelachse 10 des Tiefbohrers 1. Die zwischen den Spankanälen 7 und 8 liegenden Segmente 13 (2) des Tiefbohrers 1 erstrecken sich über die gesamte Länge des Schafts 2 im gleichen Umfangsbereich des Tiefbohrers 1. Dies ist auch in 2 dargestellt. Wie 2 auch zeigt, weist jedes Segment 13 eine Öffnung 6 auf, die den Schaft 2 vollständig durchragt. Die Öffnungen 6 verbinden einen in 1 schematisch dargestellten Hohlraum 14 des Einspannabschnitts 11 mit der Stirnseite des Schafts 2. In den Hohlraum 14 mündet ein Anschluss 12 für Druckluft. Durch die Öffnungen 6 wird im Betrieb Druckluft in den Bohrungsgrund geleitet. Dadurch wird der Tiefbohrer 1 gekühlt. Die Druckluft wird über die Spankanäle 7 und 8 abgeführt und fördert dabei Späne aus der hergestellten Bohrung.
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Zur Zufuhr von Druckluft ist vorteilhaft ein vom Werkzeug selbst angetriebenes Pumpenaggregat vorgesehen, das zwischen der Abtriebsspindel des Antriebsaggregats, beispielsweise einer stationären Maschine, insbesondere einer stationären Bohrmaschine, und dem Einspannabschnitt angeordnet wird. Das Pumpenaggregat und der Tiefbohrer werden vorteilhaft gemeinsam von dem Antriebsaggregat angetrieben.
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Wie 2 zeigt, liegen die Schneiden 3 und 4 einander diametral gegenüber. Die Schneiden 3 und 4 verlaufen radial zur Längsmittelachse 10. Wie 2 auch zeigt, erstrecken sich die Segmente 13 und die Spankanäle 7 und 8 im Ausführungsbeispiel jeweils über einen Winkel, der vorteilhaft von 80° bis 100° betragen kann.
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3 zeigt den Freiwinkel γ an der Schneide 3 schematisch. Der Freiwinkel γ beträgt vorteilhaft von 7° bis 10°.
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In vorteilhafter alternativer Gestaltung kann der Tiefbohrer 1 auch als Einlippenbohrer gestaltet sein. Besonders bevorzugt weist der Tiefbohrer 1 einen Spanbrecher auf, der an der benachbart zu einer Schneide 3, 4 unmittelbar unterhalb der Schneide 3, 4 in dem zugeordneten Spankanal 7, 8 angeordnet ist. Der Spanbrecher ist vorteilhaft als unterhalb der Schneide 3, 4 parallel zur Schneide 3, 4 verlaufende Nut oder als Knick in der Wand des Spankanals 7, 8 ausgebildet. Auch für einen Einlippenbohrer ist vorteilhaft eine Zentrierspitze vorgesehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012016660 A1 [0002]
