DE2709830B2

DE2709830B2 - Zentrumsbohrer zur Bearbeitung von Holz, Kunststoff u.dgl

Info

Publication number: DE2709830B2
Application number: DE2709830A
Authority: DE
Inventors: William J. West Simsbury Conn. Hildebrandt (V.St.A.)
Original assignee: Stanley Works
Current assignee: Stanley Works
Priority date: 1976-03-15
Filing date: 1977-03-07
Publication date: 1980-09-18
Also published as: CA1062050A; AU505302B2; IL51507A0; US4050841A; GB1542219A; JPS5336194B2; AU2186477A; FR2344381A1; DE2709830C3; FR2344381B1; ZA7758B; JPS52112191A; DE2709830A1; US4095491A; IL51507A

Description

7. Bohrer nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Schulter (30; 130) am Basisabschnitt (28; 128) mit der Achse des Endabschnitts (18; 118) einen Winkel bildet, der sich von dem *>'■ Winkel unterscheidet, unter dem sich der verbleibende Teil des Urnfangs des Basisabschnitts (28; 128) erstreckt

8, Bohrer nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Schulter (30) einen Winkel einschließt, der größer ist als der Winkel, welcher von der in axialer Fluchtung damit stehenden Fläche (20) des Endabschnitts (18) eingeschlossen wird.

Die Erfindung betrifft Zentrumsbohrer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist ein Zentrumsbohrer dieser Bauart bekannt (US-PS 29 62 066), bei welchem die Mantellinie der Bohrerspitze radial innen am Ende der Schneidkante der Schneide vorbeiläuft Infolgedessen verbleibt an dem zu schneidenden Material ständig zwischen der Schnittlinie der Bohrerspitze bzw. des diese Spitze bildenden Endabschnitts des Bohrers und der Schneide ein ringförmiger Bereich, der nicht geschnitten, sondern gequetscht wird. Die Mantellinie der Bohrerspitze erreicht nämlich erst an ihrer Grundlinie, nämlich dort, wo die Bohrerspitze an der Schneidscheibe anliegt, einen Durchmesser, der dem inneren radialen Abstand zwischen den bei der Schneidscheibe dieser bekannten Bauart vorhandenen beiden Schneiden entspricht Herstellung und Montage des bekannten Zentrumsbohrers sind ferner insofern aufwendig und umständlich, als ein Gewinde nebst Mutter vorgesehen sind, um die Schneidscheibe im Bereich der Bohrerspitze mit dem Schaft zu verbinden.

Ferner ist zum Beispiel aus der US-PS 25 77 987 ein Zentrumsbohrer mit auswechselbarer Schneidscheibe bekannt, dessen Zentrierspitze am Schaft angeformt ist In dieser Druckschrift wird jedoch bereits ausgeführt, daß auch dort eine Verdrängung beziehungsweise Quetschung von zu bohrendem Material stattfindet nachdem auch hier die Schneide 22 der Schneidscheibe in ihrer Erstreckung radial nach innen bereits vor dem Schneidbereich der Bohrerspitze 121 idst.

Schließlich zeigt das DE-GM 72 34 256 noch einen Holzbohrer mit einem quer zum Messerhalter auswechselbar und verstellbar angeordneten Schneidmesser und einem Zentrierzapfen, wobei das Schneidmesser des Bohrers so angeordnet ist, daß es mit einem Kreis, den der sich drehende Zjntrierzapfen in der Höhe der Schneidkante beschreibt, ein Maß von 15 mm nicht überschreitet

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird darin gesehen, einen Zentrumsbohrer der eingangs genannten Bauart zu schaffen, mit welchem sich ein glatter Übergang zwischen der Schneidzone der Bohrerspitze und der Schneidzone der Schneidscheibe erzielen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ist gewährleistet, daß die Schneide der Schneidscheibe sich radial weiter zur Achse des Zentrumbohrers hin erstreckt als die Schneidkanten der Bohrerspitze. Dies ist möglich durch das Vorhandensein des im wesentlichen axialen Flächenabschnitts, welchen die Schneidkante der Schneidscheibe zwischen seinen Begrenzungslinien beziehungsweise Schneidkanten berühren kann. Die Schneide der Schneidkante beziehungsweise Schneidlippe der Schneidscheibe erstreckt sich also in denjenigen Bereich hinein, der von den drehungsmäßig

vorauseilenden Schneidkantenbereichen der Bohrerspitze bereits im zu bearbeitenden Material freigeschnitten worden ist Somit kommt es nicht zu einer Quetschung beziehungsweise Verdrängung ungeschnittenen Materials, so daß sich mit dem Bohrer nach der Erfindung beispielsweise Sacklöcher oder dergleichen herstellten lassen, die eine völlig glatte Ringbodenfläche zwischen dem von der Bohrerspitze ausgebohrten Zentrum des Sackloches und der Sacklochwand aufweisen. ^|0

Weitere vorteilhafte Ausgastaltungen des Zentrumsbohrers nach der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Bohrers;

Fig.2 eine etwas vergrößerte Stirnansicht des Bohrers nach F i g. 1;

Fig.3 in einer Fig.2 ähnelnden Stimansicht eine etwas größere Ausführungsform einer Bohrerscheibe;

F i g. 4 in einer vergrößerten Teilansicht du in F i g. 1 vom Betrachter abgewandte Seite des dargestellten Bohrers;

Fig.5 eine Fig.4 entsprechende Darstellung, in welcher der Bohrer im Uhrzeigersinn um 90° gedreht worden ist;

F i g. 6 eine vergrößerte Draufsicht der Scheibe nach Fig.3;

Fig. 7 eine vergrößerte Draufsicht der Scheibe nach Fig. 2;

Fig.8 eine vergrößerte auseinandergezogene perspektivische Darstellung des Bohrers nach Fig. 1;

Fig.9 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie 11-11 inFig.8;

Fig. 10 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Bohrers;

Fig. 11 den Bohrer nach Fig. 10 bei Betrachtung desselben von oben; und

Fig. 12 das Schaftteil des Bohrers nach Fig. 10 zur Veranschaulichung der die axiale Schulter bildenden Anflächung.

Zu dem in Fig. 1 dargestellten Bohrer gehören ein Schaftstück 10 und eine Schneidscheibe 12, die an dem Schaftstück befestigt ist

Bei den Ausführungsformen nach V i g. 1 bis 9 besteht das Schaftstück 10 aus einem langgestreckten Schaft 14, der an einem Ende einen Abschnitt 16 von kleinerem Durchmesser aufweist welcher mit Anflächungen 15 versehen ist um vom Futter einer nicht dargestellten Bohrmaschine aufgenommen zu werden. Am anderen Ende ist der Schaft 14 mit einem spitz zulaufenden Endabschnitt 18 versehen, zu dem ein im wesentlichen pyramidenförmiger Schneidenteil gehört, der durch drei dreieckige Flächen 20,22 und 24 begrenzt wird, welche sich von einem Basisabschnitt 28 aus in Richtung auf eine Spitze 26 verjüngen. Gemäß Fig.8 hat der Basisabschnitt 28 einen D-förmigen Querschnitt, und die Projektion der pyramidalen Fläche 20 bildet die gerade &o Seite dieser Querschnittform, so daß eine axiale, ebene Schulter 30 vorhanden ist, die sich bis zum Schaft 14 durch den Basisabschnitt 28 erstreckt. Bei der Ausführungsform hat der Querschnitt die Form eines gleichseitigen Dreiecks und die Schnittlinie zwischen <" den pyramidalen Flachen 20, 22 und 24 bilden die Schneiden des Endabschnitts 18. Gemäß F i g. 8 und 9 ist der Basisabschnitt 28 von kleinerer radialer Abmessung als der Schaft 14, wobei sich eine radiale Schulter 32 ergibt

Fig.2 und 7 zeigen eine Ausführungsform der Schneidscheibe 12, die sich aus Blech durch einen Stanz- und Preßvorgang so herstellen läßt daß sie einen allgemein ebenen Grundkörper 34 aufweist welcher mit einer D-förmigen öffnung 36 versehen ist dje auf der Achse der Schneidscheibe 12 liegt Ein im wesentlichen gerader Kanal 38 erstreckt sich vom Rand der Schneidscheibe 12 zu dem geraden Rand der öffnung 36. Die Ränder des Kanals 38 verlaufen im rechten Winkel zur Ebene der axialen Schulter 30 beziehungsweise zu der durch ihrer Basis besimmten axialen Ebene. Je nach Bemessung kann ein Rand des Kanals im geometrischen Sinne genau längs eines Radius der Schneidscheibe 12 verlaufen. Ein Teil der Schneidscheibe 12 ist in der Nähe des Kanals 38 in Richtung auf die Spitze 26 des Bohrers so verfonnt daß sich eine Schneidlippe 40 ergibt deren freie Randkante, eine Schneide 42 bildend, geschliffen werden kann. Gemäß Fig.2 erstreckt sich die Schneide -12 vom Rand der Schneidscheibe 12 aus nach innen und kreuzt die Fläche 20 des Endabschnitts 18 zwischen deren Seitenkanten.

Im wesentlichen diametral gegenüber der Schneidlippe 40 befindet sich ein Sporn 44, der gegenüber dem Grundkörper 34 der Schneidscheibe 12 in der Richtung der Schneidlippe 40 vorspringt und der sich längs einer Sehne erstreckt welche im rechten Winkel zu einer gedachten Linie verläuft die durch eine die Fläche 20 des Endabschnitts 18 halbierende a.iale Ebene bestimmt ist Gemäß Fig. 1 ist das freie Ende des Sporns 44 durch Schleifen mit einer Schneide 46 versehen.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 und 6 erstreckt sich der gerade Kanal 38a unter einem spitzen Winkel zur Ebene der axialen Schulter 30 beziehungsweise einer durch ihre Basis bestimmten axialen Ebene. Diese Ausführungsform wird vorteilhaft in Verbindung mit einer Schneidscheibe 12 und einem Endabschnitt 18 von größerer Abmessung verwendet, um zu gewähr'tiisten, daß das innere Ende der Schneide 42 der axialen Schulter 30 nahe benachbart liegt

F.g. 10 bis 12 zeigen eine Ausführungsform eines Bohrers mit einem Schaftstück HO, zu dem ein Schaft 114 und ein mit zum Einspannen dienenden Anflächungen 115 versehender Abschnitt 116 von kleinerem Durchmesser gehören. Hier besitzt jedoch der spitz zulaufende Endabschnitt 118 ein Gewinde 120, dessen Durchmesser von der Spitze 126 aus in Richtung auf den Schaft zunimmt wobei die Kanten des Gewindes 120 die Schneiden des Endabschnitts 118 bilden. Gemäß Fig. 11 und 12 wird der Endabschnitt 118 so bearbeitet beziehungsweise geschliffen, daß eine allgemein axial verlaufende ebene Schulter 130 entsteht, die sich von dem Far.isabschnitt 128 aus in Richtung auf die Spitze 126 erstreckt.

Die Schneidscheibe 112 ist ähnlich ausgebildet wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 9, und sie wird in vergleichbarer Weise mit dem Schaftstück 110 verbunden.

Bei beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen bestimmt der spitz zulaufende Endabschnitt 18 bzw. 118 an seiner Basis einen Drehkreis mii einem maximalen Radius, der durch einen Abstand von der Spitze 26 bzw. 126 getrennt ist. Die Schneidlippen 40 bzw. 140 sind gegenüber der Hauptebene des Grundkörpers 34 bzw. 134 der Schneidscheibe 12 bzw. 112 nach oben umgebogen und so angeordnet, daß das innere Ende der Schneide 42 bzw. 142 der axialen

Schulter 30 bzw. 130 nahe benachbart ist und sich zwischen den zugehörigen Seitenflächen erstreckt. Bei der Ausführungsform nach Fig. I bis 9 bestimmen die drei Ecken des pyramidenförmigen Endabschnitts 18 den Drehkreis, und da das innere Ende der Schneide 42 zwischen den seitlichen Begrenzungen der Fläche 20 liegt, befindet es sich innerhalb des maximalen Drehkreisradius der Schneiden. Infolgedessen erzeugen die durch die Schnittlinien der pyramidalen Flächen 20, 22 und 24 gebildeten Schneiden eine öffnung, deren Radius größer ist als der radiale Abstand zwischen der Bohrerachse und dem inneren Ende der Schneide 42. Somit beginnt der wirksame Teil der Schneide 42 an einem Punkt, der gegenüber der axialen Schulter 30 etwas versetzt ist, so daß die Gef?!ir eines Verstopferis des Bohrers und einer schlechten Schneidwirkung an der Verbindungsstelle zwischen den beiden voneinander getrennten Schneiden vermieden ist.

Entsprechend ermöglicht es bei der Ausführungsfor"¹ nach Fig. IO bis 12 die die axiale Schulter 130 bildende Anflächung der Schneide 142, sich nach innen über den größten Durchmesser des Gewindes 120 hinaus zu erstrecken. Die Schneidscheibe 112 besitzt, wie das erstbeschriebene Ausführungsbeispiel, einen Kanal 138, sowie einen Sporn 144 und eine Schneide 146.

Bei beiden Ausführungsformen ist der radiale Abstand zwischen der Bohrerachse und dem Mittelpunkt der axialen Schulter 30 bzw. dem inneren Ende der Schneide 42 bzw. 142 der Schneidscheibe 12 bzw. 112 kleiner als der radiale Abstand zwischen der Bohrerachse und der Schneide des Endabschnitts 18 bzw. 118 am gleichen Punkt auf der Bohrerachse. Der radiale Abstand zwischen Bohrerachse und axialer Schulter bestimmt die radiale Differenz, und der Drehkreis des maximalen Radius den Kreis, der durch die Schneiden des spitzen Endabschnitts an diesem Punkt auf der Achse der Bohrerspitze beschrieben wird.

Der verbeschriebene Zentrumsbohrer zur Bearbeitung von Holz, Kunststoff und dergleichen läßt sich in einfacher und vorteilhafter Weise dadurch herstellen, daß bezüglich des Schaftstückes 10 bzw. 110 ein entsprechendes Stangenmaterial einer maschinellen Bearbeitung unterworfen wird, wobei zunächst der Basisabschnitt 28 mit der radialen Schulter 32 vorgegeben und anschließend die Flächen 20, 22 und 24 geschliffen werden. Die Schneidscheibe 12 kann hingegen durch Ausstanzen aus einem Blech zusammen mit der D-förmigen Öffnung 36 und dem Kanal 38 in einem Arbeitsgang hergestellt werden, wobei dieser Arbeitsgang die Ausbildung des Sporn 44 und der Schneidlippe 40 mit umfassen kann. Diese beiden Werkstückteile, also das Schaftstück 10 und die Schneidscheibe 12, werden durch festes Aufsetzen letzterer auf die radiale Schulter 32 zusammengesetzt, wobei gerade der Rand der D-förmigen öffnung 36 der Fläche 20 und der axialen Schulter 30 des Endabschnittes 18 wie aus den Zeichnungen ersichtlich benachbart liegt. Mittels eines nicht dargestellten Ringes oder dergleichen lassen sich zunächst die beiden Einzelteile zusammenhalten, um nachfolgend durch Hartlöten fest miteinander verbunden zu werden. Erst nach der Wärmebeaufschlagung wird der Rand der Schneidscheibe 12 konzentrisch mit dem Schaft 14 geschliffen, woraufhin der Sporn 44 und die Schneidlippe 40 angeschliffen werden.

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seine Ausführungsform, daß der Bohrvorgang in der Weise durch den Endabschnitt 18 eingeleitet wtrd. daß zunächst ein Führungsloch entsteht, dessen Durchmesser sich beim Eindringen des Bohrers in das Werkstück ständig vergrößert, wobei die Ecke zwischen den Seitenflächen der pyramidenförmigen Schneiden den Anfang des Bohrloches bestimmen und erst dann, wenn die Schneide 46 des Sporns 44 das Werkstück berührt, der frässrtige Bohrvorgang begonnen wird, wobei die Schneide 42 der Schneidscheibe 12 über ihre gesamte Länge das Werkstück beaufschlagt Auch der sich von der Spitze her kegelförmig erweiternde mit einem Gewinde versehene Endabschnitt 118 der zweiten Ausführungsform erzeugt in zunächst ähnlicher Weise ein Führungsloch, wobei das Gewinde 120 gleichzeitig dafür sorgt, daß die anfangs entstehenden Späne über dieses abgeführt werden. Das innere Ende der Schneide 142 der Schneidscheibe 112 erstreckt sich bis zu einem der axialen Schulter 130 benachbart liegenden Punkt, wie aus F i g. 11 ersichtlich innerhalb des größten Drehkreises des Endabschnittes 118. Damit ist ein einwandfreies Arbeiten der Schneide 142 auch zwischen dem Endabschnitt 118 und dem äußeren Ende der Schneide sichergestellt, wobei insbesondere wie auch bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 9 die Gefahr, daß sich die Späne im Bereich zwischen der Lippe 140 und der axialen Schulter 130 festsetzen können, so gut wie ausgeschlossen ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zentrurasbohrer zur Bearbeitung von Holz, Kunststoff und dergleichen mit einem langgestreckten Schattabschnitt und einem eine Spitze bildenden Endabschnitt an einem Ende, der Rächen mit zugeordneten Schneiden aufweist, welche sich über einen Teil der axialen Länge desselben erstrecken und ihren größten Radius an einem einen Abstand von der Spitze aufweisenden Punkt auf der Bohrerachse haben, und mit einer Schneidscheibe mit einer durchgehenden öffnung, wobei die Schneidscheibe einen sich von ihrem Rand zu der öffnung hin erstreckenden Einschnitt aufweist, an dem sich eine den Einschnitt begrenzende Schneid- is lippe mit einer Schneide unter einem Winkel zur Ebene des Hauptkörpers der Schneidscheibe in Richtung auf die Spitze des Endabschnitts erstreckt, sowie mit einer die Schneidscheibe mit dem Endabschnitt verbindenden Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (18; ils) angrenzend an die Schneidscheibe (12; 112) mit einer im wesentlichen axial verlaufenden ebenen Schulter (30; 130) versehen ist, die von dem genannten Punkt auf der Bohrerachse durch einen radialen Abstand getrennt ist, welcher kleiner ist als der größte Drehkreisradius der an dem Endabschnitt ausgebildeten Schneiden, daß der Rand der durchgehenden öffnung (36) an der Schneidscheibe (12; 112) an der axialen Schulter (30; 130) des Endabschnitts zur Anlage kommt, und daß die Schneide (42; 142) der Schneidscheibe (12; 112) sich von deren Rand bis

in die unmittelbare Nähe der axialen Schulter (30; 130) des Endabschnitts (18; 118) und zu einem zwischen den seitlichen Schneidkanten der axialen Schulter (30; 130) liegenden Punkt innerhalb des größten Drehkreisradius erstreckt

2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (18; 118) an seinem Basisabschnitt (28; 128) einen kleineren Querab- *o schnitt hat als der Schaft (14; 114), und daß eine sich über den Umfang des Schafts erstreckende radiale Schulter (32) zur Anlage der Schneidscheibe (12; 112) vorhanden ist.

3. Bohrer nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (36) der Schneidscheibe (12; 112) durch einen geraden Randabschnitt und einen kreisbogenförmigen Abschnitt begrenzt ist, und daß der gerade Randabschnitt an der axialen Schulter (30; 130) am Basisabschnitt (28; 128) des Endab- w Schnitts (18; 118) anliegt.

4. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (18) über seine ganze axiale Lange einen vieleckigen Querschnitt hat.

5. Bohrer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich- « net, daß der Endabschnitt (18) über seine ganze axiale Länge im wesentlichen pyramidenförmig ist.

6. Bohrer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Schulter (30) am Basisabschnitt (28) Teil einer Fläche (20) des «> Endabschnitt» (18) ist.