DE29911945U1 - Holzbohrer mit zylindrischem Schneidkopf - Google Patents

Description

Gustav Weber Schlagringwerkzeug-Fabrik, Hahrierberger Str. 137/139, D-42349 Wuppertal

Holzbohrer mit zylindrischem Schneidkopf

Die Erfindung richtet sich auf einen Holzbohrer der im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen Art. Dieser bekannte Bohrer wird üblicherweise als „Forstnerbohrer" bezeichnet und besitzt außer radialen Innenschneiden auch noch teilzylindrische vorschneidwirksame Umfangsschneiden. Mit diesem Bohrer lassen sich zwar halbe, schräge und überlappende Bohrungen herstellen, doch ist ein solcher Forstnerbohrer relativ schwer nachzuschärfen. Beim Bohren kommt es außerdem zu einer beträchtlichen Wärmeentwicklung, die ein Forstnbrbohrer schlecht ableiten kann. Der Forstnerbohrer wird folglich leicht stumpf, insbesondere beim Bohren in Hartholz oder bei relativ hoher Drehzahl. |Die Standzeit des bekannten Forstnerbohrers ist begrenzt. Man muss sich mit einem mäßigen Bohr-Fortschritt begnügen. i

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen servicefreundlichen Bohrer der im Anspruch 1 genannten Art zu entwickeln, dessen Bohrleistung verbessert und dessen Standzeit verlängert ist. Dies wird erfindungsgemäß durch die im

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Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Maßnahmen erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.

Wegen des die Umfangsschneide unterbrechenden schneidunwirksamen Freiraums fällt bei dem erfindungsgemäßen Bohrer eine geringe Wärme an, die gut abgeleitet werden kann. Das verhindert ein schnelles Stumpfwerden der Schneiden, was sich wiederum in einer deutlich längeren Standzeit auswirkt. Durch das den Freiraum begrenzende Schneidnocken-Paar wird ein leichteres und spürbar schnelleres Bohren erzielt. Wegen der glatten Mantelfläche ist eine gute Führung beim Bohren gewährleistet. Es können auch halbe, schräge oder überlappende Löcher in einem Werkstück schnell gebohrt werden. Darüber hinaus ist ein Nachschärfen der Schneidnocken sehr einfach und schnell ausführbar. Der Freiraum erlaubt dem Schleifwerkzeug eine gute Zugänglichkeit zu den Schneidnocken.

Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen

Peripherie-Nocken-Bohrers,

Fig. 2 + 3, in Vergrößerung gegenüber Fig. 1, die Seitenansicht vom Kopfbereich bzw. die Draufsicht auf den Kopf des Bohrers von Fig. 1,

Fig. 4, in einer der Fig. 3 entsprechenden Darstellung eine

abgewandelte Ausführung des erfindungsgemäßen Bohrers und

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Fig. 5, in einer starken Vergrößerung, ein Querschnitt durch ein Detail

des in Fig. 4 gezeigten Bohrers längs der dortigen Schnittlinie V

-V.

Der Bohrer 10 umfasst einen Schaft 11 mit zylindrischem Schneidkopf 12. Am vorderen Stirnende des Schneidkopfs befindet sich zunächst eine sogenannte „Zentrierspitze", die mit der strichpunktiert in Fig. 2 angedeuteten Bohrerachse 13 ausgerichtet ist und im vorliegenden Fall eine pyramidenförmige Gestalt 21 besitzt. Am Stirnende des Schneidkopfs 12 befinden sich zwei Schneidmittel, denen gegenüber die Zentrierspitze 13 voreilt. Das erste Schneidmittel ist im Umfangsbereich des Schneidkopfs angeordnet und besteht aus zwei Paaren von Schneidnocken 23. Das zweite Schneidmittel sind zwei radiale Innenschneiden 22, die im Wesentlichen diametral zueinander ausgerichtet sind.

Der Schneidkopf 12 ist, körperlich gesehen, aus zwei zueinander diametralen Flügeln 14 aufgebaut, welche in zwei Segmente 15 übergehen. Die Baueinheit aus Flügel und Segment erstreckt sich über wesentlich mehr als nur einen Viertelkreis. Die Gesamt-Segmentlänge 16, gemäß Fig. 2, mag bei 140° liegen. Zwischen dem freien Ende des Segments 15 und dem benachbarten Flügel entstehen radiale Lücken 17, die nach hinten sich erweiternde Freiräume für einen guten Spanauswurf schaffen. Die Baueinheit aus Flügel 14 und Segment 15 besitzt eine glatte zylindrische Mantelfläche 18.

Die Innenschneiden 22 befinden sich an der Vorderkante der beiden Flügel 14 und verlaufen radial. Die Innenschneiden werden von der Zentrierspitze 21 axial überragt, was auch für die beiden Schneidnocken-Paare 23 gilt. Die Schneidnocken 23 sind nämlich, wie Fig. 2 zeigt, um ein kleines axiales Maß 19 voreilend und damit vorschneidwirksam.

Eine Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass annähernd im mittleren, in Fig. 3 mit 25 gekennzeichneten Segmentbereich die eigentliche Umfangsschneide fehlt.

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Dieser Bereich ist gegenüber der Innenschneide 22 um eine Axialtiefe 29 zurückgesetzt und bildet einen Freiraum 20 zwischen den beiden Nocken-Paaren 23, 23'. Dies ist für die eingangs erwähnten Vorteile von entscheidender Bedeutung. Der Freiraum 20 in der Umfangsschneide ist schneidunwirksam. Wie aus Fig. 2 besonders gut zu entnehmen ist, verläuft die axial zurückgesetzte Begrenzungskante 24 dieses Freiraums 20 im Wesentlichen parallel zu den Innenschneiden 22.

Der Schneidnocken 23 besitzt einen im Wesentlichen trapezförmigen Umriss 26, 27, 28. Dabei sind die beiden Seiten 26, 28 zueinander ungleichförmig ausgebildet. Die jeweils dem Freiraum 20 abgekehrte äußere Trapezseite 26 ist länger als die gegeneinander weisenden beiden inneren Trapezseiten 28. Außerdem sind die inneren Trapezseiten 28 mehr oder weniger gerundet. Die Trapezkopfkante 27 verläuft im Wesentlichen parallel zu der zurückgesetzten Innenschneide 22 und bildet die eigentliche Schneidkante der durch den Freiraum 20 unterbrochenen Umfangsschneide. Von der Trapezkopfkante 27 gehen die geneigt zur Bohrerachse 13 verlaufenden, am besten aus Fig. 1 erkennbaren Arbeitsflächen 30 aus, die bedarfsweise bequem und schnell nachgeschliffen werden können. Durch den Neigungsverlauf der Arbeitsfläche 30 erhält der Schneidnocken 23 ein unsymmetrisches Dreiecksprofil.

Die Zentrierspitze 21, vor allem aber die Innenschneiden 22 und die Schneidnocken 23 werden vorteilhaft mit Titan-Nitrid beschichtet. Es genügen Schichtdicken von 1 bis 4 &mgr;. Dies geschieht am einfachsten durch eine Beschichtung des ganzen Schneidkopfs 12. Diese Beschichtung liefert ausgezeichnete Gleiteigenschaften und eine hohe Härte von ca. 2500 HV.

Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 und 5 ist zunächst in analoger Weise wie das erste Ausführungsbeispiel von Fig. 1 bis 3 ausgebildet. Es gilt daher die bisherige Beschreibung. Es sollen lediglich die Abweichungen demgegenüber hervorgehoben werden. Der dort gezeigte Schneidkopf 12' besitzt in seinen beiden Innenschneiden 22, 22' mindestens eine Nut 31, 3&Ggr;, welche die jeweilige

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Schneidkante 32, 32' stellenweise unterbricht. Diese Nut 31, 3 &Ggr; hat die Aufgabe die Späne beim Bohren zu brechen. Im vorliegenden Fall besitzen die Schneiden 22 drei Nuten 31, während die gegenüberliegende Innenschneide 22' nur zwei derartige Nuten 3 &Ggr; besitzt. Sie sorgen für eine Zerkleinerung und besseren Auswurf des Spanguts, wodurch sich eine leichtere und damit auch schnellere Bohrweise ergibt. Die Nuten 31, 32 sind auf Kreisen 33 bzw. 33' angeordnet, die konzentrisch zur Zentrierspitze 21 verlaufen, das heißt im Wesentlichen parallel zur zylindrischen Mantelfläche 18 angeordnet sind. Bedeutsam ist, dass die Nuten 31, 3 &Ggr; zueinander versetzt angeordnet sind. Die Radien ihrer Kreise 33, 33' sind unterschiedlich. Verfolgt man ihren Verlauf, so sind die Nuten 3 &Ggr; in der einen Innenschneide 32' „auf Lücke" zu den Nuten 31 der gegenüberliegenden Innenschneide 22 plaziert.

Wie die Fig. 5 verdeutlicht, ist die Innenschneide 22, von der Schneidkante 32 aus gesehen, gegenüber der Horizontalen um einen Winkel 35 hinterschnitten. Auch die Nut 31 ist ungleichförmig ausgebildet. Im Bereich der Schneidkante 32 hat sie eine geringere Tiefe als an der gegenüberliegenden Kante der Innenschneide 22 und ist somit ebenfalls hinterschnitten. Bezogen auf die bereits hinterschnittene Innenschneide 22 weist der mit 37 in Fig. 5 gekennzeichnete Nutgrund seinerseits einen Schnittwinkel 36 auf. Die Nut 31, 3 &Ggr; hat einen U-förmigen Öffnungsquerschnitt, doch kommen auch andere Nutenprofile in Frage.

Mit der Ausführung des Bohrkopfs 12' gemäß Fig. 4 und 5 erreicht man eine Feinzerspanung, welche den erfindungsgemäßen Bohrer auch für tiefere Bohrungen geeignet macht. Diese konnten sonst nur von einem besonderen Bohrer erzeugt werden, nämlich einem sogenannten „Kunstbohrer". Auch der Schneidkopf 12' wird vorteilhaft mit der bereits erwähnten Titan-Nitrid-Beschichtung versehen. Sie macht den erfindungsgemäßen Bohrer auch für den Einsatz in kunststoffbeschichteten Holzwerkstoffen geeignet, in denen nach dem Stand der Technik nur wesentliche teurere hartmetallbestückte Bohrer verwendet werden konnten.

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Bezugszeichenliste:

10 Bohrer

11 Schaft von 10

12 Schneidkopf von 10 (Fig. 1 bis 3) 12' alternativer Schneidkopf (Fig. 4, 5)

13 Bohrerachse von 10,

14 Flügel von 12

15 Segment an 14

16 Gesamt-Segmentlänge von 14,

17 Lücke zwischen 14,

18 glatte, zylindrische Mantelfläche von 15

19 axial voreilendes Maß von 23 gegenüber 12

20 Freiraum in 15

21 Zentrierspitze

22 Innenschneide an

22' gegenüberliegende Innenschneide zu 22 (Fig. 4, 5)

23 Schneidnocken an

24 innere axiale Begrenzungskante von 20

25 mittlerer Segmentbereich von 15 für 20

26 äußere Trapezseite von

27 Trapezkopfseite von

28 innere Trapezseite von

29 Axialtiefe von 24 gegenüber

30 nachschleifbare Arbeitsfläche von

31, 3 &Ggr; Spanbrecher-Nut in 22 bzw. 22'

32, 32' Schneidkante von 22 bzw. 22'

33, 33' Kreisverlauf von 31 bzw. 31' 34 Nuttiefe von 31 (Fig. 5)

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35 Hinterschnittwinkel von 22

36 Winkel zwischen 22 und 37

37 Nutgrund von 31

Claims (12)

1. Holzbohrer (10) mit einem zylindrischen Schneidkopf (12), der außer einer voreilenden Zentrierspitze (21)
sowohl radiale Innenschneiden (22) als auch teilzylindrische Umfangsschneiden besitzt, die gegenüber den Innenschneiden (22) vorschneidwirksam sind,
wobei die Innenschneiden (22) an zwei zueinander diametralen Flügeln (14) sitzen und die Flügel (14) in zwei, über mehr als ein Viertelkreis (16) sich erstreckende Segmente (15) übergehen, welche einerseits eine glattzylindrische Mantelfläche (18) aufweisen und andererseits die Umfangsschneiden tragen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Umfangsschneide annähernd im mittleren Segmentbereich (25) gegenüber der Innenschneide (22) axial zurückgesetzt ist und dort einen in der glatt-zylindrischen Mantelfläche sich radial öffnenden schneidunwirksamen Freiraum (20) bildet,
und dass jeweils ein Paar von Schneidnocken (23) an jeder der beiden Umfangsschneiden stehen bleiben, von denen der eine Schneidnocken (23) den Anfang und der andere (23) das Ende des Freiraums (20) begrenzen.

2. Holzbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axial zurückgesetzte Begrenzungskante (24) des Freiraums (20) im Wesentlichen parallel zu den Innenschneiden (21) verläuft.

3. Holzbohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schneidnocken (23) einen annähernd trapezförmigen Umriss (26, 27, 28) aufweisen.

4. Holzbohrer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Umriss des Trapezes zwei zueinander ungleichförmige Trapezseiten (26, 28) besitzt.

5. Holzbohrer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugekehrten, den Freiraum (20) begrenzenden Trapezseiten (28) der beiden Schneidnocken (23) bogenförmig verlaufen.

6. Holzbohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschneiden (22, 22') mit mindestens einer ihre jeweilige Schneidkante (32, 32') unterbrechenden Nut (31, 31') versehen sind
und dass die Nut (31, 31') zum Brechen der beim Bohren anfallenden Späne dient.

7. Holzbohrer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (31) im Wesentlichen kreisförmig (33, 33') angeordnet ist und dass der Kreis (33, 33') im Wesentlichen parallel zu den Umfangsschneiden verläuft.

8. Holzbohrer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrfach in den Innenschneiden (22, 22') vorgesehenen Nuten (31, 31') auf zueinander konzentrischen Kreisen angeordnet sind.

9. Holzbohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut bzw. die Nuten (31) an der einen Innenschneide (22) gegenüber denjenigen (31') der anderen Innenschneide (22') radial versetzt angeordnet sind.

10. Holzbohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut bzw. die Nuten (31) in der einen Innenschneide (22) auf Lücke bezüglich der Nuten (31') in der gegenüberliegenden Innenschneide (22') angeordnet sind.

11. Holzbohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass, ausgehend von der Schneidkante (32), die Tiefe (34) der Nut (31) in der Innenschneide (22) anwächst, wodurch die bereits einen Hinterschnitt (35) aufweisende Innenschneide (22) einen Hinterschnitt (36) ihres Nutgrundes (37) aufweist.

12. Holzbohrer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidkopf (12) mindestens im Bereich der Zentrierspitze (21) der Innenschneiden (22) und/oder der Schneidnocken- Paare (23) und/oder der Spanbrecher-Nuten (31, 31') mit Titan-Nitrid beschichtet ist.