DE29701375U1 - Deep drilling tool - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Tiefbohrwerkzeug entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a deep drilling tool according to the preamble of claim 1.
Derartige Tiefbohrwerkzeuge sind beispielsweise aus den Prospekten bzw. Prospektblättern „botek Tiefbohrwerkzeuge" und „botek-Vollbohrkopf Typ 42" der Firma botek Präzisions-Bohrtechnik GmbH, 72585 Riederich bekannt. Bei diesen finden abgesehen von den die Außenschneiden führenden Schneidplatten in der Draufsicht dreieckförmige Schneidplatten Verwendung, die auswechselbar mit dem Bohrkopf in Verbindung stehen und die gleichermaßen wie die ihnen zugeordneten Aufnahmen derart ausgebildet sind, daß die Schneidplatten in unterschiedlichen Positionen in diese Aufnahmen zwecks Nutzung ihrer sämtlichen sechs Schneidkanten einsetzbar sind. Ober- und Unterseiten der Schneidplatten sind parallel zueinander ausgerichtet und verlaufen senkrecht zu peripheren Flächen derselben. Durch eine entsprechende Verteilung mehrerer Schneidplatten in der Stirnseite des Werkzeugs können Tiefbohrwerkzeuge nach Art von Voll-, Kern- und Formbohrköpfen bereitgestellt werden. Die, die Außenschneiden führenden Schneidplatten weisen nur zwei Schneidkanten auf.Such deep drilling tools are known, for example, from the brochures or leaflets "botek deep drilling tools" and "botek solid drilling head type 42" from botek Präzisions-Bohrtechnik GmbH, 72585 Riederich. Apart from the cutting plates that guide the outer cutting edges, these use triangular cutting plates in the top view, which are interchangeably connected to the drilling head and which, like the holders assigned to them, are designed in such a way that the cutting plates can be inserted into these holders in different positions in order to use all six of their cutting edges. The top and bottom sides of the cutting plates are aligned parallel to one another and run perpendicular to their peripheral surfaces. By distributing several cutting plates in the front side of the tool, deep drilling tools can be provided in the form of solid, core and form drilling heads. The cutting plates that guide the outer cutting edges only have two cutting edges.
In Abhängigkeit von dem sich betrieblich einstellenden Verschleiß der Schneidplatten im Bereich ihrer Schneidkanten müssen diese in ihren Aufnahmen in andere Positionen überführt werden, um jeweils andere unverschlissene Schneidkanten in eine aktive Stellung zu bringen. Hat auf diesem Wege der sich an sämtlichen sechs Schneidkanten einer Schneidplatte einstellende Verschleiß ein nicht mehr tolerierbaresDepending on the wear of the cutting inserts in the area of their cutting edges, these must be moved to other positions in their holders in order to bring other unworn cutting edges into an active position. If the wear occurring on all six cutting edges of a cutting insert has reached a level that is no longer tolerable,
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Ausmaß überschritten, müssen diese entfernt und durch neue Schneidplatten ersetzt werden.If the limit is exceeded, they must be removed and replaced with new cutting plates.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Tiefbohrwerkzeug dahingehend auszugestalten, daß sich gegenüber dem eingangs dargelegten Stand der Technik im Bereich der Schneidplatten eine verbesserte Werkstoffausnutzung bei Wahrung einer hohen Maßhaltigkeit der erstellten Bohrungen ergibt. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem solchen Tiefbohrwerkzeug durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.The object of the invention is to design a deep drilling tool of this type in such a way that, compared to the state of the art described at the beginning, there is an improved utilization of the material in the area of the cutting plates while maintaining a high degree of dimensional accuracy of the holes created. This object is achieved in such a deep drilling tool by the features of the characterizing part of claim 1.
Erfindungswesentlich ist hiernach ein quaderförmiger, zu einer Quermittelebene symmetrischer Aufbau der eingesetzten Schneidplatten, wobei sich aus diesen beiden Eigenschaften in Verbindung mit einer in der Draufsicht vorzugsweise quadratischen Ausbildung der Schneidplatten die Möglichkeit ergibt, sämtliche acht Schneidkanten einer Nutzung im Rahmen der Aufnahmen des Tiefbohrwerkzeugs zuzuführen. Dies bringt gegenüber dem eingangs dargelegten Stand der Technik eine bedeutende Verbesserung der Materialausnutzung und der aufzuwendenden Materialkosten mit sich. Die Schneidplatten sind in geeigneter Weise in Aufnahmen lösbar gehalten und können entweder unmittelbar in entsprechenden Aufnahmen des Grundkörpers des Tiefbohrwerkzeugs oder auch in Aufnahmen von Haltern oder Kassetten angeordnet sein, die ihrerseits lösbar mit dem Grundkörper in Verbindung stehen. Die Aufnahmen der genannten Kassetten bzw. des Grundkörpers sind naturgemäß identisch ausgebildet. The essential feature of the invention is a cuboid-shaped structure of the cutting plates used that is symmetrical to a transverse center plane, whereby these two properties, in conjunction with a preferably square design of the cutting plates in plan view, make it possible to use all eight cutting edges within the deep drilling tool holders. Compared to the state of the art described at the beginning, this brings with it a significant improvement in material utilization and the material costs involved. The cutting plates are held in holders in a suitable manner that can be releasably mounted and can be arranged either directly in corresponding holders in the base body of the deep drilling tool or in holders or cassettes that are in turn releasably connected to the base body. The holders of the cassettes or the base body mentioned are naturally identical.
Die Schneidplatten sind entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 mit ober- und unterseitigen sowie peripheren Positionierflächen versehen, welche in einem definierten Bereich und mit der Maßgabe vorgesehen sind, daß sich deren Beschaffenheit durch den, sich im Bereich der Schneidkanten der Schneidplatte ausbildenden Verschleiß nicht ver-The cutting plates are provided with upper and lower as well as peripheral positioning surfaces in accordance with the features of claims 2 and 3, which are provided in a defined area and with the proviso that their quality is not changed by the wear that develops in the area of the cutting edges of the cutting plate.
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ändert, so daß ein Auswechseln der Position der Schneidplatte in der ihr zugeordneten Aufnahme stets zu einer reproduzierbaren Position der jeweils „neuen" Schneidkante führt. So sind die peripheren Positionierflächen aufgrund der sich beidseitig an diese anschließenden Hinterschneidungen als aus der Oberfläche der Schneidplatte herausragende Flächenabschnitte gekennzeichnet, wobei die Hinterschneidungen Spanleitstuferi bilden, welche der erleichterten Abfuhr der als Folge des Bohrvorgangs entwickelten Späne dienen.changes, so that changing the position of the cutting plate in the holder assigned to it always leads to a reproducible position of the "new" cutting edge. The peripheral positioning surfaces are therefore characterized as surface sections protruding from the surface of the cutting plate due to the undercuts on both sides of them, whereby the undercuts form chip guide steps which serve to facilitate the removal of the chips developed as a result of the drilling process.
Die Merkmale des Anspruchs 4 sind auf die nähere Ausgestaltung der ober- und unterseitigen Positionierflächen gerichtet. Diese bilden hiernach Stufenflächen, die aus der Grundebene der Ober- und Unterseiten der Schneidplatte herausragen. Diese Maßnahme bietet insbesondere den Vorteil, daß sich Positionierungenauigkeiten, die sich im Bereich verschlissener Schneiden durch „Aufbauschneidenbildung" ergeben, vermieden werden.The features of claim 4 are directed to the detailed design of the top and bottom positioning surfaces. These form stepped surfaces that protrude from the base plane of the top and bottom sides of the cutting plate. This measure offers the particular advantage that positioning inaccuracies that arise in the area of worn cutting edges due to "built-up edge formation" are avoided.
Die Merkmale der Ansprüche 5 und 6 sind auf die weitere Ausgestaltung der Schneidplatten gerichtet, die in grundsätzlich an sich bekannter Weise durch Verschraubung in den ihnen zugeordneten Aufnahmen gesichert sind. Wesentlich ist in diesem Zusammenhang, daß das Bohrungsprofil der diese durchdringenden Bohrung symmetrisch zu der genannten Quermittel ebene ausgebildet ist, so daß sich konische Abschnitte dieser Bohrung auf deren beiden Seiten befinden, über welche die Abstützung an einem entsprechend gestalteten Schraubenkopf stattfindet.The features of claims 5 and 6 are directed to the further design of the cutting plates, which are secured in a manner known per se by screwing into the receptacles assigned to them. What is important in this context is that the bore profile of the hole penetrating them is designed symmetrically to the said transverse center plane, so that there are conical sections of this hole on both sides, via which the support takes place on a suitably designed screw head.
Die senkrechte Anordnung der Positionierflächen der Schneidplatten und - hiermit zusammenhängend - der entsprechenden Gegenflächen der Aufnahmen entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 7 ist die praktisch zweckmäßigste Ausführungsform, welche neben einer einfachen Handhabbarkeit auch eine eindeutige Positionierung ermöglicht.The vertical arrangement of the positioning surfaces of the cutting plates and - related to this - the corresponding counter surfaces of the holders according to the features of claim 7 is the most practical embodiment, which in addition to being easy to handle also enables clear positioning.
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Die bereits genannten Halter sind entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 8 ebenfalls durch Verschraubung an dem Grundkörper des Tiefbohrwerkzeugs gesichert.The holders already mentioned are also secured by screwing to the base body of the deep drilling tool in accordance with the features of claim 8.
Die Merkmale der Ansprüche 9 und 10 sind auf die grundsätzliche Ausbildung unterschiedlicher räumlicher Verteilungen der Schneidplatten gerichtet, welche auf das Ziel der Bereitstellung von Voll-, Kern-, Formbohrköpfen oder dergleichen gerichtet ist.The features of claims 9 and 10 are directed to the basic formation of different spatial distributions of the cutting plates, which is aimed at the purpose of providing solid, core, form drilling heads or the like.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the embodiments shown in the drawings. They show:
Fig. 1 einen Axialschnitt des Bohrkopfes eines Tiefbohrwerkzeugs entsprechend einer Schnittebene I-I der Fig. 2 mit erfindungsgemäßen Schneidplatten;Fig. 1 shows an axial section of the drill head of a deep drilling tool corresponding to a section plane I-I of Fig. 2 with cutting inserts according to the invention;
Fig. 2 eine Stirnansicht des Tiefbohrwerkzeugs entsprechend Pfeil II
der Fig. 1;
20Fig. 2 is a front view of the deep drilling tool according to arrow II of Fig. 1;
20
Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer zentralen, mittels eines Halters in den Bohrkopf eingesetzten Schneidplatte entsprechend einer Ebene III-III der Fig. 1;Fig. 3 is a sectional view of a central cutting plate inserted into the drill head by means of a holder, corresponding to a plane III-III of Fig. 1;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer zentralen, unmittelbar in den Bohrkopf eingesetzten Schneidplatte entsprechend einer Ebene IV-IV der Fig. 1;Fig. 4 is a sectional view of a central cutting plate inserted directly into the drill head, corresponding to a plane IV-IV of Fig. 1;
Fig. 5 eine Schnittdarstellung einer zwischengeordneten, mittels eines Halters in den Bohrkopf eingesetzten Schneidplatte entsprechend einer Ebene V-V der Fig. 1;Fig. 5 is a sectional view of an intermediate cutting plate inserted into the drill head by means of a holder, corresponding to a plane V-V of Fig. 1;
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Fig. 6 eine Schnittdarstellung einer zwischengeordneten, unmittelbar in den Bohrkopf eingesetzten Schneidplatte entsprechend einer Ebene VI-VI der Fig. 1;Fig. 6 is a sectional view of an intermediate cutting plate inserted directly into the drill head, corresponding to a plane VI-VI of Fig. 1;
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Schneidplatte;Fig. 7 is a plan view of a cutting plate;
Fig. 8 eine Schnittdarstellung der Schneidplatte entsprechend einer Ebene VIII-VIII der Fig. 7;Fig. 8 is a sectional view of the cutting plate according to a plane VIII-VIII of Fig. 7;
Fig. 9 eine Darstellung des Axialschnittprofils einer mittels eines Tiefbohrwerkzeugs entsprechend den Fig. 1 bis 8 hergestellten Bohrung;Fig. 9 is a representation of the axial section profile of a hole made by means of a deep drilling tool according to Figs. 1 to 8;
Fig. 10 einen Axial schnitt einer alternativen Ausführungsform eines Tiefbohrwerkzeugs entsprechend einer Schnittebene X-X der Fig. 11; 15Fig. 10 shows an axial section of an alternative embodiment of a deep drilling tool according to a section plane X-X of Fig. 11; 15
Fig. 11 eine Stirnansicht des Tiefbohrwerkzeugs entsprechend Pfeil XI der Fig. 10;Fig. 11 is a front view of the deep drilling tool according to arrow XI of Fig. 10;
Fig. 12 eine Darstellung des Axialschnittprofils einer mittels eines Tiefbohrwerkzeugs entsprechend den Fig. 10 und 11 hergestellten Bohrung; Fig. 12 is a representation of the axial section profile of a hole made by means of a deep drilling tool according to Figs. 10 and 11;
Fig. 13 einen Axialschnitt eines weiteren Tiefbohrwerkzeugs entsprechend einer Schnittebene XIII-XIII der Fig. 14; 25Fig. 13 an axial section of another deep drilling tool corresponding to a section plane XIII-XIII of Fig. 14; 25
Fig. 14 eine Stirnansicht des Tiefbohrwerkzeugs entsprechend Pfeil XIV aer Fig. 13;Fig. 14 is a front view of the deep drilling tool according to arrow XIV in Fig. 13;
Fig. 15 einen Axial schnitt des Tief bohrwerkzeugs der Fig. 14 in der Ebene der zwischengeordneten Schneidplatte;Fig. 15 shows an axial section of the deep drilling tool of Fig. 14 in the plane of the intermediate cutting plate;
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Fig. 16 eine Darstellung des Axialschnittprofils einer mittels eines Tiefbohrwerkzeugs entsprechend den Fig. 13 bis 15 hergestellten Bohrung; Fig. 16 is a representation of the axial section profile of a bore produced by means of a deep drilling tool according to Figs. 13 to 15;
Fig. 17 eine Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform eines Tiefbohrwerkzeugs entsprechend Pfeil XVII der Fig. 18;Fig. 17 is a front view of another embodiment of a deep drilling tool corresponding to arrow XVII of Fig. 18;
Fig. 18 einen Axial schnitt des Tiefbohrwerkzeugs entsprechend einer Ebene XVIII-XVIII der Fig. 17;Fig. 18 shows an axial section of the deep drilling tool according to a plane XVIII-XVIII of Fig. 17;
Fig. 19 eine Axialschnittdarstellung des Tiefbohrwerkzeugs entsprechend den Fig. 17 bis 19 in der Ebene der zwischengeordneten Schneidplatte;Fig. 19 is an axial sectional view of the deep drilling tool according to Figs. 17 to 19 in the plane of the intermediate cutting plate;
Fig. 20 eine Darstellung, des Axialschnittprofils einer mittels eines Tiefbohrwerkzeugs entsprechend den Fig. 17 bis 19 hergestellten Bohrung; Fig. 20 is a representation of the axial section profile of a hole made using a deep drilling tool according to Figs. 17 to 19;
Fig. 21. eine vergrößerte Schnittdarstellung einer zentral angeordneten Schneidplatte;Fig. 21. an enlarged sectional view of a centrally arranged cutting plate;
Fig. 22 eine Schnittdarstellung einer zwischengeordneten Schneidplatte.Fig. 22 a sectional view of an intermediate cutting plate.
Es wird im folgenden zunächst auf die Zeichnungsfiguren 1 und 2 Bezug genommen.In the following, reference is first made to drawing figures 1 and 2.
Diese zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des Bohrkopfes eines Tiefbohrwerkzeugs, welches aus einem rohrförmigen Grundkörper 1 besteht, dessen eines Ende 2 zur lösbaren Anbindung an eine zeichnerisch nicht wiedergegebene Bohrstange bestimmt und mit einem geeigneten Innengewinde 3 versehen ist. Das dem Ende 2 gegenüberliegende Ende 4These show a first embodiment of the drill head of a deep drilling tool, which consists of a tubular base body 1, one end 2 of which is intended for detachable connection to a drill rod (not shown in the drawing) and is provided with a suitable internal thread 3. The end 4 opposite the end 2
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ist in einer, im folgenden noch näher zu beschreibenden Weise mit einem auswechselbaren Bohrwerkzeug in der Form von Schneidplatten 4, und 6 versehen. Während die Schneidplatte 4 sich in einem zentralen Bereich befindet, sind die Schneidplatten 5 in einer zwischengeordneten Stellung untergebracht und es befindet sich die Schneidplatte 6 in der radial äußersten Position. Den Schneidplatten 4 bis 6 jeweils benachbart befindet sich ein zur Stirnseite 7 des Bohrkopfes hin offenes Spanmaul 8, 9, welches in durchgängiger Verbindung mit dem zentralen Hohlraum 10 des Grundkörpers 1 steht.is provided with an exchangeable drilling tool in the form of cutting plates 4, and 6 in a manner to be described in more detail below. While the cutting plate 4 is located in a central area, the cutting plates 5 are housed in an intermediate position and the cutting plate 6 is in the radially outermost position. Adjacent to the cutting plates 4 to 6 there is a clamping mouth 8, 9 which is open towards the front side 7 of the drill head and which is in continuous connection with the central cavity 10 of the base body 1.
Mit 11 sind jeweils global quaderförmig ausgebildete Führungsleisten bezeichnet, die in radial außenseitige Nuten 12 des Grundkörpers 1 eingesetzt und in diesen jeweils durch Schrauben 13 gehalten sind. Die Nuten sind zur Stirnseite 7 hin offen ausgebildet und derart gestaltet, daß die Außenseiten der Führungsleisten auf einem gemeinsamen Radius 14 liegen, der um ein definiertes Maß größer als der Radius des Grundkörpers 1 ist. Die Führungsleisten 11 weisen oberseitig, d.h. auf ihrer, aus dem Grundkörper 1 herausragenden Seite und gleichermaßen auf der, dieser gegenüberliegenden Seite zylindrisch konvex gekrümmte Oberflächen auf und es ist der Nutengrund der Nuten 12 an diese Profilierung angepaßt. Bekanntlich bilden die Führungsleisten Bauteile, die während des Bohrbetriebs einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt sind, so daß aufgrund dieser Gestaltung der Oberflächen die Möglichkeit besteht, die Leisten bei auftretendem Verschleiß auch umgekehrt in die sich parallel zu der Achse 16 des Grundkörpers 1 erstreckenden Nuten 12 einzusetzen.11 designates guide strips which are generally cuboid-shaped and are inserted into radially outer grooves 12 of the base body 1 and are held in place by screws 13. The grooves are open towards the front side 7 and are designed in such a way that the outer sides of the guide strips lie on a common radius 14 which is larger than the radius of the base body 1 by a defined amount. The guide strips 11 have cylindrically convex curved surfaces on the top side, i.e. on the side protruding from the base body 1 and equally on the side opposite this, and the groove base of the grooves 12 is adapted to this profile. It is known that the guide strips are components which are exposed to considerable wear during drilling operations, so that due to this design of the surfaces it is possible to insert the strips in the opposite direction into the grooves 12 which extend parallel to the axis 16 of the base body 1 when wear occurs.
Im unbelasteten Zustand befinden sich die radial äußersten Bereiche der Führungsleisten 11 auf einem gemeinsamen Radius 14 mit der radial äußeren sich parallel zu der Achse 16 erstreckenden Nebenschneide der Schneidplatte 6.In the unloaded state, the radially outermost areas of the guide rails 11 are located on a common radius 14 with the radially outer secondary cutting edge of the cutting plate 6, which extends parallel to the axis 16.
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Der gezeigte Tiefbohrkopf ist als VoI!bohrwerkzeug konzipiert, so daß die Schneidkanten der einzelnen Schneidplatten während des Bohrbetriebs nach Maßgabe eines von ihrer übrigen räumlichen Anordnung abhängigen Schnittprofils den gesamten Bohrquerschnitt erfassen. Zur Durchführung des Bohrbetriebs steht der Bohrkopf über das Innengewinde 3 mit einer Bohrstange in Verbindung, die ihrerseits an einen Bohrantrieb angeschlossen ist. Über einen, die Bohrstange rotationssymmetrisch umfassenden Bohrölzuführapparat wird in den, durch die Innenwandungen des Bohrlochs radial außenseitig und die Kontur des Grundkörpers 1 radial innenseitig umgrenzten Ringraum 17 ein Bohröl eingeführt, welches zwischen den Führungsleisten 11 hindurchströmt, die als Folge des Bohrbetriebs gelösten Bohrspäne aufnimmt und diese über das Spanmaul 8 sowie das Spanmaul 9, den Hohlraum 10 und die Bohrstange ausschwemmt. Gleichzeitig übt das Bohröl eine Kühlwirkung auf den Bohrkopf und insbesondere auf die Schneidkörper aus.The deep drilling head shown is designed as a full drilling tool, so that the cutting edges of the individual cutting plates cover the entire drilling cross-section during drilling according to a cutting profile that depends on their other spatial arrangement. To carry out drilling, the drilling head is connected to a drilling rod via the internal thread 3, which in turn is connected to a drilling drive. A drilling oil feed device that surrounds the drilling rod in a rotationally symmetrical manner introduces drilling oil into the annular space 17 that is delimited by the inner walls of the borehole on the radial outside and the contour of the base body 1 on the radial inside. This oil flows through between the guide strips 11, picks up the drilling chips that have been released as a result of drilling and flushes them out via the chip mouth 8 and the chip mouth 9, the cavity 10 and the drilling rod. At the same time, the drilling oil has a cooling effect on the drilling head and in particular on the cutting bodies.
Die aus dem Bohrbetrieb resultierenden Reaktionskräfte werden über die Führungsleisten 11 auf die Bohrlochwandung übertragen, so daß das Werkzeug während des Bohrvorschubs an der Bohrlochwandung abgestützt ist. Neben dieser Führungsfunktion kommt den Führungsleisten 11 auch eine auf die Bohrlochwandungen ausgeübte Glättungsfunktion zu.The reaction forces resulting from the drilling operation are transferred to the borehole wall via the guide rails 11, so that the tool is supported on the borehole wall during the drilling advance. In addition to this guiding function, the guide rails 11 also have a smoothing function on the borehole walls.
Die Schneidplatten 5 bis 6 sind als Wendeschneidplatten konzipiert und global als quaderförmige Bauelemente ausgebildet. In ihrer jeweiligen Einbauposition, die durch die Lage, insbesondere Anordnung entsprechender Aufnahmen des Bohrkopfes bestimmt ist, befindet sich jeweils eine Schneidkante in einer aktiven Stellung. Zur Erläuterung der Anordnung und Ausbildung der Schneidplatten wird im folgenden zunächst auf die Zeichnungsfig. 3 bis 8 Bezug genommen, in denen Funktionseiemente, die mit denjenigen der Fig. 1 und 2 übereinstimmen, entsprechend beziffert sind.The cutting plates 5 to 6 are designed as indexable cutting plates and are generally designed as cuboid-shaped components. In their respective installation position, which is determined by the position, in particular the arrangement of the corresponding receptacles of the drill head, one cutting edge is in an active position. To explain the arrangement and design of the cutting plates, reference is first made to the drawings Figs. 3 to 8, in which functional elements that correspond to those in Figs. 1 and 2 are numbered accordingly.
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Die Schneidkörper 4, 5 können grundsätzlich unter Zwischenanordnung von Haltern 18, 19 - wie in den Fig. 3 und 5 gezeigt - mit dem Bohrkopf in Verbindung stehen. In diesem Fall sind die Halter 18, 19 in entsprechenden, an das zu erstellende Bohrungsmuster angepaßten Aufnahmen des Bohrkopfes mittels Schrauben 20, 21 gesichert. Die Schneidplatten 4, 5 sind ihrerseits mittels Schrauben 22, 23 in entsprechenden Aufnahmen 24, 25 der Halter 18, 19 gesichert.The cutting bodies 4, 5 can in principle be connected to the drill head with the intermediate arrangement of holders 18, 19 - as shown in Fig. 3 and 5. In this case, the holders 18, 19 are secured in corresponding receptacles of the drill head, adapted to the hole pattern to be created, by means of screws 20, 21. The cutting plates 4, 5 are in turn secured in corresponding receptacles 24, 25 of the holders 18, 19 by means of screws 22, 23.
Alternativ besteht auch die Möglichkeit, die genannten Aufnahmen 24,
25 unmittelbar in der Struktur des Grundkörpers 1 vorzusehen - wie in den Fig. 4 und 6 gezeigt. In diesem Fall stehen die jeweiligen Schrauben
22, 23, mittels welchen die Schneidkörper 4, 5 gesichert werden, unmittelbar mit einer entsprechenden Gewindebohrung des Grundkörpers
im Eingriff.
15Alternatively, it is also possible to provide the above-mentioned receptacles 24, 25 directly in the structure of the base body 1 - as shown in Fig. 4 and 6. In this case, the respective screws 22, 23, by means of which the cutting bodies 4, 5 are secured, are directly engaged with a corresponding threaded hole in the base body.
15
Auf die Anordnung der Schneidkörper in den genannten Aufnahmen 24, 25 wir im folgenden noch näher eingegangen werden.The arrangement of the cutting bodies in the aforementioned holders 24, 25 will be discussed in more detail below.
Die Fig. 7 und 8 zeigen ein grundsätzliches Ausführungsbeispiel einer Schneidplatte 4. Erfindungswesentlich ist hierbei, daß die Schneidplatte als kubischer, in der Draufsicht quadratischer Grundkörper ausgebildet ist, der mit insgesamt acht Schneidkanten 26, 26', 26'' und 26''' ausgerüstet ist, so daß durch dementsprechendes Einsetzen des Schneidkörpers in die vorgesehene Aufnahme jede dieser Schneidkanten in eine aktive Position überführbar ist.Fig. 7 and 8 show a basic embodiment of a cutting plate 4. What is essential to the invention is that the cutting plate is designed as a cubic base body that is square in plan view and is equipped with a total of eight cutting edges 26, 26', 26'' and 26''', so that by inserting the cutting body into the provided receptacle, each of these cutting edges can be moved into an active position.
Erfindungswesentlich ist ferner, daß der Schneidkörper mit einer zentralen Bohrung 27 versehen ist, die - in Richtung ihrer Achse 28 gesehen - profiliert ausgebildet ist und wobei dieses Bohrungsprofil wiederum symmetrisch bezüglich einer Quermittelebene 29 verläuft. So ist die Bohrung durch einen zentralen zylindrischen Abschnitt 30 gekennzeichnet, an dem sich beidseitig zur Außenseite hin sich erweiterndeAnother essential feature of the invention is that the cutting body is provided with a central bore 27 which - viewed in the direction of its axis 28 - is profiled and this bore profile in turn runs symmetrically with respect to a transverse center plane 29. The bore is characterized by a central cylindrical section 30, on which widening grooves extend on both sides towards the outside.
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konische Abschnitte 31 anschließen. Die konischen Abschnitte 31 dienen als Anlageflächen für die entsprechend ausgebildeten Gegenflächen eines Schraubenkopfes, der innerhalb der Bohrung 28 vorzugsweise versenkt angeordnet ist. Die Symmetrieeigenschaft hinsichtlich der Quermittelebene 29 ist eine wesentliche Voraussetzung dafür, den Schneidkörper 4 auch umgekehrt in die jeweilige Aufnahme einzusetzen, so daß sämtliche acht Schneidkanten mit Hinblick auf eine effektive Werkstoff nutzung einsetzbar sind.conical sections 31. The conical sections 31 serve as contact surfaces for the correspondingly designed counter surfaces of a screw head, which is preferably arranged countersunk within the bore 28. The symmetry property with regard to the transverse center plane 29 is an essential prerequisite for inserting the cutting body 4 in the respective holder upside down, so that all eight cutting edges can be used with a view to effective material utilization.
Mit 32 sind jeweils Hinterschneidungen der Schneidkanten 26 bis 26'"' bezeichnet, die wiederum symmetrisch bezüglich der Quermittel ebene 29 verlaufen. Diese Hinterschneidungen 32 dienen der Bereitstellung der optimalen Schneidengeometrie im Bereich der genannten Schneidkanten sowie der Verbesserung der Spanabfuhr. In einem mittleren, somit der Quermittel ebene 29 zugeordneten Bereich, der von den Hinterschneidungen 32 nicht mehr erfaßt ist, ergibt sich auf diesem Wege eine definierte Anlagefläche 33, über welche die Schneidplatte in ihrer jeweiligen Aufnahme in reproduzierbarer Weise fixierbar ist.32 designates undercuts of the cutting edges 26 to 26'"', which in turn run symmetrically with respect to the transverse center plane 29. These undercuts 32 serve to provide the optimal cutting geometry in the area of the cutting edges mentioned and to improve chip removal. In a central area, thus associated with the transverse center plane 29, which is no longer covered by the undercuts 32, a defined contact surface 33 is created in this way, via which the cutting plate can be fixed in its respective holder in a reproducible manner.
Mit 34 ist in Fig. 9 ein zu bearbeitendes Werkstück bezeichnet, in das eine Bohrung 35 einzubringen ist, deren bohrlochsohlenseitiges Axialschnittprofil 36 gezeigt ist. In Umfangsrichtung versetzt wiedergegeben sind die einzelnen Schneidplatten 4 bis 6, aus deren jeweiliger räumlicher, durch die Struktur des Bohrkopfes konstruktiv festgelegter Stellung sich das Profil 36 ergibt. Man erkennt insbesondere die einander teilweise überlappende Anordnung der Einwirkungsbereiche der einzelnen Schneidplatten.In Fig. 9, 34 designates a workpiece to be machined, into which a bore 35 is to be made, the axial section profile 36 of which on the bottom of the borehole is shown. The individual cutting plates 4 to 6 are shown offset in the circumferential direction, and the profile 36 results from their respective spatial position, which is structurally determined by the structure of the drill head. One can particularly see the partially overlapping arrangement of the areas of action of the individual cutting plates.
Die Fig. 10 bis 12 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bohrkopfes, deren Schneidplattenzahl derjenigen des vorangegangenen Ausführungsbeispiels entspricht, wobei die Schneidplatten jedoch eine an-Fig. 10 to 12 show a further embodiment of a drilling head, the number of cutting plates corresponds to that of the previous embodiment, but the cutting plates have a different
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dere Anordnung haben, die zu dem in Fig. 12 gezeigten Axialschnittprofil 36' führt.have a different arrangement which leads to the axial section profile 36' shown in Fig. 12.
Die Fig. 13 bis 16 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bohrkopfes, der mit einer zentralen 4, einer zwischengeordneten 5 und einer radial äußeren Schneidplatte 6 ausgerüstet ist, der im übrigen von seinem grundsätzlichen Aufbau den vorstehen bereits beschriebenen Ausführungsformen entspricht, wobei die räumliche Anordnung der genannten Schneidplatten zu dem in Fig. 16 gezeigten Axialschnittprofil 36" führt.Fig. 13 to 16 show a further embodiment of a drilling head, which is equipped with a central 4, an intermediate 5 and a radially outer cutting plate 6, which otherwise corresponds in its basic structure to the embodiments already described above, wherein the spatial arrangement of the cutting plates mentioned leads to the axial section profile 36" shown in Fig. 16.
Schließlich zeigen die Fig. 17 bis 19 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bohrkopfes, der lediglich aus zwei Schneidplatten besteht, nämlich einer zentral angeordneten Schneidplatte 4 und einer radial äußeren Schneidplatte 6. Aus dieser Konstellation ergibt sich das Axialschnittprofil 36'" der Bohrung (Fig. 20). Auch dieser Bohrkopf entspricht in seinem grundsätzlichen Aufbau im übrigen den vorangegangenen. Finally, Fig. 17 to 19 show another embodiment of a drill head that consists of only two cutting plates, namely a centrally arranged cutting plate 4 and a radially outer cutting plate 6. This configuration results in the axial section profile 36'" of the bore (Fig. 20). This drill head also corresponds in its basic structure to the previous ones.
Wesensmerkmal der in den Fig. 21 und 22 gezeigten Schneidplatten 4, 5 ist, daß diese in einem zentralen, die Bohrung 27 umgebenden Bereich mit außenseitig auftragenden Ringstufen 37 versehen sind, und zwar wiederum symmetrisch bezüglich jeweiliger, in diesen Zeichnungsfiguren nicht wiedergegebener Quermittel ebenen 29 (Fig. 8). In Verbindung mit den peripheren Anlageflächen 33 und diesen Ringstufen 37 ergeben sich somit innerhalb der Aufnahme 24 des Grundkörpers definierte Positionierflächen, mittels welchen eine reproduzierbare Positionierung der Schneidplatte in der jeweiligen Aufnahme möglich ist, und zwar insbesondere bei einem Wechsel der Einbauposition der Schneidplatte zwecks Aktivierung einer anderen Schneidkante. Diese, durch die Anlagefläche 33 sowie die Ringstufe 37 konstruktiv festgelegten Positionierflächen sind durch den Verschleißprozeß im Bereich der Schneidkanten nicht be-The essential feature of the cutting plates 4, 5 shown in Fig. 21 and 22 is that they are provided with externally projecting ring steps 37 in a central area surrounding the bore 27, and in fact again symmetrically with respect to respective transverse center planes 29 (Fig. 8) not shown in these drawings. In conjunction with the peripheral contact surfaces 33 and these ring steps 37, defined positioning surfaces are thus created within the holder 24 of the base body, by means of which a reproducible positioning of the cutting plate in the respective holder is possible, in particular when the installation position of the cutting plate is changed in order to activate a different cutting edge. These positioning surfaces, which are structurally defined by the contact surface 33 and the ring step 37, are not affected by the wear process in the area of the cutting edges.
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troffen. Hinzu tritt, daß die Genauigkeit der Positionierung selbst durch eine eventuelle Aufbauschneidenbildung nicht beeinträchtigt wird, da durch die Ringstufen 37 bereits die Einbauposition der Schneidplatte festgelegt ist.In addition, the accuracy of the positioning itself is not affected by any built-up edge formation, since the installation position of the cutting plate is already determined by the ring steps 37.
Der erfindungsgemäß ausgerüstete Bohrkopf ermöglicht aufgrund der erweiterten Wendemöglichkeiten der eingesetzten Schneidplatten eine erhöhte werkstoffliche Ausnutzung derselben. Aufgrund der, durch den Verschleißprozeß nicht berührten Anlage- bzw. Positionierflächen der einzelnen Schneidplatte wird gleichzeitig in einfacher Weise eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erreicht, und zwar ohne einen erhöhten Justieraufwand.The drill head equipped according to the invention enables increased material utilization of the cutting plates used due to the extended turning options. At the same time, high machining accuracy is achieved in a simple manner due to the contact or positioning surfaces of the individual cutting plates not being touched by the wear process, and without increased adjustment effort.
Claims (1)
15characterized,
15
dadurch gekennzeichnet,3. Deep drilling tool according to claim 1 or 2,
characterized,
10characterized,
10
dadurch gekennzeichnet,5. Deep drilling tool according to claim 4,
characterized,
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