DE2246965A1 - Spiralbohrer - Google Patents
SpiralbohrerInfo
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- DE2246965A1 DE2246965A1 DE19722246965 DE2246965A DE2246965A1 DE 2246965 A1 DE2246965 A1 DE 2246965A1 DE 19722246965 DE19722246965 DE 19722246965 DE 2246965 A DE2246965 A DE 2246965A DE 2246965 A1 DE2246965 A1 DE 2246965A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B51/00—Tools for drilling machines
- B23B51/02—Twist drills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2251/00—Details of tools for drilling machines
- B23B2251/02—Connections between shanks and removable cutting heads
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
Description
Patentanwalt
KpWng. Walter Jaekfsch
KpWng. Walter Jaekfsch
* Stuttgart N. Menzelstraße 40
Hawera Probst
Kommanditgesellschaft
Hartmetall-Werkzeugfabrik Ravensburg
Kommanditgesellschaft
Hartmetall-Werkzeugfabrik Ravensburg
7980 Ravensburg A 32 958 - mü
Gottlieb-Daimler-Straße 35 den
"Spiralbohrer".
Die Erfindlang betrifft Spiralbohrer, insbesondere zur Metallbearbeitung,
mit einem den vorderen Längenabschnitt bildenden, die Bohrerschneiden aufweisenden Bohrerkopf aus Hartmetall,
der am Ende eines Schaftes aus Stahl beispielsweise durch Löten befestigt ist, dessen Spiralnuten und Führungsfasen
in Spiralnuten bzw. Führungsfasen des Bohrerschaftes übergehen und d&j/einen dem Querschnitt des Bohrerschaftes ähnlichen
Querschnitt aufweist, wobei der Bohrerschaft und der Bohrerkopf über bis zum Bohrermantel reichende Formschlußglieder
ineinandergreifen, die durch axial vorstehende Zapfen am einen
Teil und Ausnehmungen am anderen Teil gebildet sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohrer dieser Art so auszubilden, daß bei einfachem Aufbau in genau ausgerichtetem
Zustand des Bohrerkopfes gegenüber dem Bohrerschaft einles5chere Verbindung zwischen diesen beiden Teilen gewährleistet
ist.
Dies wird bei einem Spiralbohrer der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die unmittelbar benachbart
zu' den Führungsfasen liegenden Ausnehmungen der Formschlußglieder
im zur Bohrerachse rechtwinkligen Querschnitt zur Bohrerachse sich -verjüngend trapezförmig ausgebildet und an beiden
- 2 -■
409815/0057
OFHGfNAL INSPECTED
Seiten mit über ihre ganze Höhe reichenden Seitenflächen begrenzt
sind und daß vorzugsweise ihre rechtwinklig zxir Bohrerachse
gemessene Tiefe kleiner als ihr Abstand von der Bohrerachse
ist. Dadurch wird auch bei Bohrern kleinen Durchmessers eine zu starke Querschnittsschwächung durch die Formschluß-1
glieder vermieden.
Dies ist insbesondere der Fall, wenn die rechtwinklig zur Bohrerachse gemessene Tiefe der Formschlußglieder annähernd
halb so groß wie der Abstand von der Bohrerachse 1st.
Zur weiteren Erhöhung der Festigkeit geht die Jeweilige Führungsfase im zur Bohrerachse rechtwinkligen Querschnitt fiber
eine etwa teilkreisförmige Ausrundung in die BohrermanteIflache
über, wobei das zugehörige Formschlußglied unmittelbar an diese Ausrundung anschließt.
Eine sehr genaue Ausrichtung der beiden Bohrerteile gegeneinander bei einfacher Herstellbarkeit ist gewährleistet, wenn
die Seitenflächen des jeweiligen Formschlußgliedes annähernd · In Axialebenen des Bohrers liegen.
Eine sehr einfache Herstellung ist auch gewährleistet, wenn die jeweilige Seitenfläche des Formschlußgliedes in einer Zylindermantelfloche
liegt, deren Achse außerhalb des Bohrermantels und parallel zu diesem vorgesehen ist, wobei die Seitenfläche
am Zapfen einspringend bzw. konkav vorgesehen ist, so daß die Seitenfläche des Zapfens mit dem Umfang eines Fräsers hergestellt
werden kann.
Um möglichst große Lot- und Zentrierflächen zu erhalten, ist
die zur Bohrerachse hin liegende Fläche des jeweiligen FormschlußgTiedes
eben, wobei diese vorzugsweise symmetrisch zu einer Axialebene des Bohrers liegt.
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Ein sehr einfaches Aufsetzen des Bohrerkopfes auf den Bohrerschaft
kann dadurch erreicht werden, daß die der Bohrerachse zugekehrte und/oder die davon abgekehrte Fläche des jeweiligen
Formschlußgliedes vorzugsweise über dessen ganze Höhe parallel zur Bohrerachse liegt.
Zur weiteren Verbesserung der Festigkeit des Bohrers nimmt das jeweilige Formschlußglied - bezogen auf die Bohrerachse einen
Bogenwinkel ein, der kleiner als die Hälfte des Bogenwinkels zwischen zwei Spiralnuten ist, vorzugsweise etwa einem
Drittel dieses Bogenwinkels entspricht. Zweckmäßig ist insbesondere in diesem Fall das jeweilige Formschlu'ßglied näher
bei der zugehörigen FUhrungsfase als bei der auf der anderen Seite liegenden Spiralnut vorgesehen.
Eine sichere Anlage des Bohrerkopfes an dem Bohrerschaft kann dadurch erreicht werden, daß die quer zur Bohrerachse liegenden
Endflächen der Formschlußglieder im Axialschnitt durch den Bohrer etwa rechtwinklig zur Bohrerachse vorgesehen sind.
Um günstige Querschnittsverhältnisse zu erhalten,sind die
quer zur Bphrerachse liegenden Endflächen der Formschlußglieder eben ausgebildet, wodurch auch günstige Lötflächen geschaffen
sind.
Eine weitere Verbesserung der Festigkeitsverhältnisse ergibt sich dadurch, daß die Höhe der Formschlußglieder annähernd
gleich deren Tiefe, vorzugsweise kleiner ist.
Zur Erzielung einer sehr einfachen Herstellung ist die Ausnehmung am Bohrerkopf und der Zapfen am Bohrerschaft vorgesehen.
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Die Verbindung der beiden Bohrerteile bann noch wesentlich dadurch verbessert werden, daß mindestens zwei, vorzugsweise
gleichmäßig um die Bohrerachse verteilte Formschlußgliedpaare vorgesehen sind. Dabei werden sehr günstige Festigkeitseigenschaften erreicht, wenn - im zur Bohrerachse rechtwinkligen
Querschnitt - die sich diagonal gegenüberliegenden Seltenflächen der sich diametral gegenüberliegenden Formsohlußglieder
in gemeinsamen Ebenen liegen. Dies kann auch erreicht werden, Wenn die auf der gleichen Seite liegenden Seitenflächen
sich gegenüberliegender Formschlußglieder in einem gemeinsamen Zylindermantel liegen, dessen Achse vorzugsweise
in der durch die Bohrerachse gehenden Symmetrie&ene zwischen
den' sich gegenüberliegenden Formschlußgliedern vorgesehen ist,
so daß jeweils zwei Seitenflächen zweier Formschlußglieder in einem Arbeitsgang mit einem Fräser hergestellt werden
können.
Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel
mit den für die Erfindung wesentlichen Teilen annähernd maßstabgerecht wieder. Diese Teile werden, soweit sie den Zeichnungen
nicht ohne weiteres zu entnehmen sind, anhand der Zeichnungen erläutert. Es sind dargestellt in:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßer Bohrer in teilweise geschnittener Ansicht,
Fig. 2 der Bohrer gem. Fig. 1 in Ansicht von rechts,
Fig, 3 eine Draufsicht auf den Bohrerschaft gemäß Fig. ],
Fig. 4 eine Untersicht auf den Bohrerkopf gem. Fig. 1,
Fig. 5 eine Draufsicht auf den Bohrerkopf gemäß Fig. 1 und
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Fig. 6 eine weitere Ausführungsform in einer Darstellung
gemäß Fig. 4. ';
Wie die Fig. 1 bis 5 zeigen, weist ein erfindungsgemäßer Bohrer
einen Bohrerschaft und einen Bohrerkopf 2 auf, die in
den Fig. 1 und 2 in voneinander gelöstem Zustand dargestellt sind.
Der Bohrerschaft 1 ist mit zwei Spiralnuten 3 versehen, die
in Spiralnuten 4 etwa gleichen Querschnittes des Bohrerkopfes 2 übergehen. Im Anschluß an die - bezogen auf die Arbeitsdrehrichtung Pfeil 7-hintere Endkante 8 bzw. 9 der jeweiligen Spiralnut
3 bzw. 4 ist eine über die Mantelfläche 5 bzw. 6 des
zugehörigen Bohrerteiles 1 bzw. 2 vorstehende Führungsfase 10 bzw. 11 vorgesehen, die auf dem -Arbeitsdurchmesser des Bohrers
liegt, wobei die Führungsfasen 10 des Bohrerschaftes 1 in die Führungsfasen 11 des Bohrerkopfes 2 übergehen. Die beiden
gleichmäßig um die Bohrerachse 12 verteilten Spiralnuten · 2 bzw. 4 sind im Querschnitt annähernd rechtwinklig winkelförmig,
wobei die längeren Winkelflächen 1J> parallel zueinander
liegen und diö beiden anderen, in die Kanten 8, 9 übergehenden
Winkelflächen 14 im Querschnitt geringfügig konkav ausgerundet sind und ebenfalls annähernd parallel zueinander liegen.
Der Bohrerkopf 2 bildet eine Bohrerspitze 15 und, durch entsprechende kegelige Anschliffe, zwei Schneiden 16', die jeweils von der Kante 9 der zugehörigen Führungsfase 11 ausgehen
und in einer gemeinsamen Axialebene liegen. Die Anordnung der Schneiden 16 wird durch Ausspitzungen 17 erreicht, welche im
wesentlichen an den Schenkelflächen 14 der Spiralnuten 4 des Bohrerkopfes 2 vorgesehen sind. Die Ausspitzungen 17 sind so
vorgesehen, daß die den Schneiden 16 gegenüberliegenden Kanten 18 der Bohrerspitze 15 in Axialansicht gemäß Fig. 5 gesehen,
40.9 81-6/00 67 " 6 "
von der Mantelfläche 6 aus geradlinig nach innen verlaufen
und dann über einen konkaven Bogen 19 in eine in der Bohrerachse 12 liegende Spitze 20 übergehen, wobei der Krümmungswendepunkt zwischen den beiden entgegengesetzt· konkav verlaufenden
Bögen 19 in der Spitze 20 liegt und Jede Kante 18 nur in einer einzigen Richtung gekrümmt bzw. abgewinkelt ist.
Die einander zugekehrten Stirnflächen 21, 22 des Bohrerschaftes 1 und des Bohrerkopfes 2 sind eben und rechtwinklig
zur Bohrerachse 12 ausgebildet. An diesen Stirnflächen 21, 22 sind Formschlußglieder 23, 24 vorgesehen, wobei die Formschlußglieder
am Bohrerschaft 1 durch vorstehende Zapfen 23
und die Formschlußglieder am Bohrerkopf 2 durch entsprechende Ausnehmungen 24 gebildet sind, die im wesentlichen vollständig
von den Zapfen 23 ausgefüllt werden. Die Formschlußglieder 23t 24 reichen bis zur Mantelfläche 5 bzw. 6 des jeweils zugehörigen
Bohrerteiles 1 bzw. 2 und sirö in Axialansicht auf den jeweils zugehörigen Bohrerteil 1 bzw. 2 gesehen derart
trapezförmig, daß ihre Seitenflächen 25 bzw. 26 in Axialebenen
des Bohrers liegen. Die der Bohrerachse 12 zugekehrten Flächen
27 bzw. 28 der Formschlußglieder 23, 24 sind eben sowie parallel zur Bohrerachse 12 vorgesehen und liegen symmetrisch
zu Axialebenen des Bohrers. Der Abstand dieser Flächen 27 bzw.
28 von der Bohrerachse 12 ist kleiner als die radial zur Bohrerachse 12 gemessene Tiefe 29 der Formschlußglieder 23,
Die sich " diagonal gegenüberliegenden Seitenflächen 25 bzw.
26 der sich zur Bohrerachse 12 diametral gegenüberliegenden Formschlußglieder 23, 24 liegen in gemeinsamen Axialeben.
Wie insbesondere die Fig. 3 und 4 zeigen, ist der Bogenwinkel
30, den das jeweilige Formschlußglied 23, 24 - bezogen auf die
409815/0057 " ?. "
Bohrerachse 12 - einnimmt, etwa ein Drittel so groß wie der entsprechende Bogenwinkel J>1 zwischen den beiden Spiralnuten
3 bzw. 4. Das jeweilige Formschlußglied 23 bzw. 24 liegt
dabei näher bei der zugehörigen FUhrungsfase 10 bzw. 11, wobei
die Führungsfase gemäß den Fig. 3 und 4 über eine teilkreisförmige
Ausrundung 32 bzw. 33 in die zugehörige Mantelfläche
5 bzw. 6 übergeht und die dazu benachbarte Seitenfläche
25 bzw. 26 des zugehörigen Formschlußgliedes 23 bzw.
24 unmittelbar an diese Ausrundung 32 bzw. 33 anschließt.
Die Endflächen 34 bzw. 35 der Formschlußglieder 23 bzw. 24
liegen, im Axialschnitt durch den Bohrer gesehen, rechtwinklig· zur Bohrerachse 12, wobei die Endflächen 34 bzw. 35 sich
diametral gegenüberliegender Formschlußglieder in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die Höhe 36 der Formschlußglieder 23
bzw. 24 ist kleiner als deren' Tiefe 29.
In befestigtem Zustand sind die beiden Bohrerteile 1, 2 sowohl
an ihren ganzen, einander zugewandten Stirnflächen 21,
22 als auch ari allen aneinanderliegenden Flächen der Formschlußglieder
23, 24 durch Lot aneinander gehalten.·
Bei der in Fig. 6 dargestellten AusfUhrungsform sind die jeweils
auf der gleichen Seite-liegenden Seitenflächen 25a der
beiden sich gegenüberliegenden zapfenartigen Formschlußglieder 23a auf einem gemeinsamen Zylindermantel 37 vorgesehen,
dessen Achse außerhalb des Mantels des Bohrerschaftes la und
in einer Axialebene von diesem liegt, die symmetrisch zwischen den beiden.Formschlußgliedern 23ä vorgesehen ist. Die Seitenflächen
25a der zapfenartigen Formschlußgiieder 23a sind dabei konkav ausgebildet. Entsprechend konvex sind die Seitenflächen
der Formschlußausnehmungen des nicht näher dargestell-
4Q9815/0Ö57
ten zugehörigen Bohrerkopfes ausgebildet. Die rechtwinklig
zur Bohrerachse gemessene Tiefe der Formschlußglieder 23a
ist geringfügig größer als deren Abstand von der Bohrerachse,
409815/0057
Claims (18)
- - 9 - A 32 958 - mnden ^Ansprüche/ 1.} Spiralbohrer, insbesondere zurMetal!bearbeitung, mit einem den vorderen Längenabschnitt bildenden, die Bohrerschneiden aufweisenden Bohrerkopf aus Hartmetall, der am Ende eines Schaftes aus Stahl beispielsweise durch Löten befestigtvist, dessen Spiralnuten und Führungsfasen in Spiralnuten bzw. Führungsfasen des Bohrerschaftes, übergehen und der einen dem Querschnitt des Bohrerschaftes ähnlichen Querschnitt aufweist, wobei der Bohrerschaft Und der -Bohrerkopf über bis zum Bohrermantel reichende Formschlußglieder ineinandergreifen, die durch axial vorstehende Zapfen am einen und Ausnehmungen am anderen Teil des Bohrers gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die unmittelbar benachbart zu den Führungsfasen (10 bzw.. 11) liegenden Ausnehmungen (24) der Formschlußglieder im zur Bohrerachse (12) rechtwinkligen Querschnitt zur Bohrerachse (12) sich verjüngend trapezförmig ausgebildet und an beiden Seiten mit über ihre ganze Höhe reichenden Seitenflächen (26) begrenzt sind.
- 2. Spiralbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rechtwinklig zur Bohrerachse (12) gemessene Tiefe (29) der Formschlußglieder kleiner als ihr Abstand von der Bohrerachse (12) ist.
- 3. Spiralbohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadur-ch gekennzeichnet, daß die rechtwinklig zur Bohrerachse (12Y gemessene Tiefe (29) der Formschlußglieder (23, 24) annähernd halb so groß wie der Abstand von der Bohrerachse (12) ist.- 10 -409816/0057
- 4. Spiralbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Ftlhrungsfase (10 bzw. 11) im zur Bohrerachse (12) rechtwinkligen Querschnitt über eine etwa teilkreisförmige Ausrundung (32 bzw. 33) in die Bohrermantelfläche (5 bzw. 6) übergeht und daß das zugehörige Formschlußglied (23 bzw. 24) unmittelbar an diese Ausrundung anschließt.
- 5. Spiralbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (25 bzw.26) des jeweiligen Pormschlußgliedes {23 bzw. 24) annähernd in Axialebenen des Bohrers liegen.
- 6. Spiralbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Seitenfläche (25a) des Formschlußgliedes (23a) in einer Zylindermantelfläche (37) liegt, deren Achse außerhalb des Bohrermantels (6a) und parallel zu diesem vorgesehen ist, wobei die Seitenfläche am Zapfen (23a) einspringend bzw, konkav vorgesehen ist.
- 7. Spiralbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Bohrerachse (12) hin liegende Fläche (27 bzw. 28) des jeweiligen Formschlußgliedes (23 bzw. 24) eben ist und vorzugsweise symmetrisch zu einer Axialebene des Öohrers liegt.
- 8. Spiralbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Bohrerachse (12V zugekehrte und/oder die davon abgekehrte Fläche des Jeweiligen Formschlußgliedes (23 bzw. 24) vorzugsweise annähernd über dessen ganze Höhe parallel zur Bohrerachse liegt.-U-A09815/0057
- 9. Spiralbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche,. dadurch gekennzeidnet, daß die von der Bohrerachse (12) abgekehrte Außenfläche des Jeweiligen Zapfens (23) um die Bohrerachse gekrümmt ist und vorzugsweise in der Bohrermantelfläche liegt.
- 10. Spiralbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Formschlußglied (23 bzw. 24) - bezogen auf die Bohrerachse (3 2) einen Bogenwinkel Γ30) einnimmt, der kleiner als die Hälfte des Bogenwinkels (31) zwischen zwei Spiralnuten #(j5) ist, vorzugsweise etwa ein Drittel dieses Bogenwinkels entspricht.
- 31. Spiralbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zur Bohrerachse (12) liegenden Endflächen (34 bzw. 35^ der Formschlußglieder (23 bzw. 24) im Axialschnitt durch den Bohrer etwa rechtwinklig zur Bohrerachse (12) vorgesehen sind.
- 12. Spiralbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zur Bohrerachse.(12) liegenden Endflächen (34 bzw. 35) der Formschlußglieder (23 bzw. 24) eben ausgebildet sind.
- 13. Spiralbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (36) der Formschlußglieder (23 bzw. 24) annähernd gleich deren Tiefe, vorzugsweise kleiner ist.
- 14. Spiralbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (24) am Boh-- 12 A09815/.O057rerkopf (2) und der Zapfen (23) am Bohrerschaft Cl^ vorgesehen ist.
- 15. Spiralbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Stirnflächen (21, 22) des Bohrerschaftes (l) und des Bohrerkopfes (2) ganzflächig aneinanderliegen und vorzugsweise rechtwinklig zur Bohrerachse (12) eben sind.
- 16. Spiralbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschlußglieder (23 bzw. 24) einstückig mit dem jeweils zugehörigen Bohrerteil Cl bzw. 2) ausgebildet sind.
- 17· Spiralbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei vorzugsweise gleichmäßig um die Bohrerachse (12) verteilte Formschluß« gliedpaare (23, 24) vorgesehen sind.
- 18. Spiralbohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß -im zur Bohrerachse (12) rechtwinkligen Querschnitt - die sich diagonal gegenüberliegenden Seitenflächen (25 bzw. 26) der sich diametral gegenüberliegenden Formschlußglieder (23 bzw. 24) in gemeinsamen Ebenen liegen.19· Spiralbohrer nach Anspruch 17j dadurch gekennzeichnet, daß die auf der gleichen Seite liegenden Seitenflächen (25a) sich gegenüberliegender Formschlußglieder (23a) in einem gemeinsamen Zylindermantel liegen, dessen Achse vorzugsweise in der durch die Bohrerachse gehenden Symmetrieebene zwischen den sich gegenüberliegenden Formschlußgliedern vorgesehen ist.409815/0067
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