DE3126355A1

DE3126355A1 - Bohrschraube

Info

Publication number: DE3126355A1
Application number: DE19813126355
Authority: DE
Inventors: Katsumi Osaka Shinjo
Original assignee: Shinjo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Shinjo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1981-06-25
Filing date: 1981-07-03
Publication date: 1983-01-20
Also published as: GB2100628B; DE3126355C2; GB2100628A; AU526732B2

Description

Yugen Kaisha Shinjo Seisakusho 2972

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bohrschraube mit einem langgestreckten, mit Gewinde versehenen Schaft, der an einem Ende einen Schraubkopf und am anderen Ende einen Bohrschneider aufweist.

Insbesondere handelt es sich dabei um eine Bohrschraube zur Herstellung von mit Gewinde versehenen Löchern, die sich selbst in einem derartigen Loch zu halten vermag und deren Bohrschneider so geformt ist, daß er durch Kalt schmieden herstellbar ist.

Generell können Bohrschrauben grob in zwei Klassen unterteilt werden. Bei der ersten Klasse derartiger Bohrschrauben handelt es sich um solche, deren Bohrschneider durch eine Schneidmaschine, beispielsweise eine Fräsmaschine geformt wird, während es sich bei der zweiten Klasse von Bohrschrauben um solche handelt, deren Bohrschneider durch spanlose Formgebung, etwa durch Kaltschmieden, geformt wird. Mit zunehmendem Bedarf an Bohrschrauben gewinnt die zweite Klasse gegenüber der ersten Klasse aufgrund ihrer besseren Herstellmöglichkeiten und ihrer Wirtschaftlichkeit an zunehmender Bedeutung.

Um die Bohreigenschaften zu verbessern, sind die meisten geschmiedeten Schrauben so geformt, daß sie in ihrer Schneidfläche eine Relief- und Torsionsstruktur besitzen, wie dies in konventionellen Allzweckbohrern der Fall ist. Beispiele für derartige Bohrer sind in den US-Patentschriften 3 079 831 und 3 241 426 beschrieben. Schwierigkeiten ergeben

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i.ich dabei jedoch hinsichtlich der Herstellung einer für die Formung notwendigen Gesenkform für die Kaltschmiedung. Selbst bei genauer Herstellung der Gesenkform besitzt sie keine lange Lebensdauer. Es ist daher ein dauernd sich wiederholender Ersatz der Form notwendig.

Um die vorgenannten Schwierigkeiten zu vermeiden, ist es bereits bekannt geworden, eine von Relief- und Torsionsformen freie ebene Schneidfläche herzustellen, welche in Achsrichtung des Bohrers liegt. Damit wird die Herstellung einer Form erleichtert und deren Lebensdauer verlängert. Typische Beispiele dafür sind in den US-Patentschriften 3 463 045, 3 395 603 und 3 710 676 beschrieben.

Diese Möglichkeit berücksichtigt jedoch nur die einfache Herstellung einer Form, ohne daß dabei die Wirkungsweise einer Bohrschraube mit in Betracht gezogen wird. In derartigen Formen hergestellte Bohrschrauben haben daher schlechtere Bohreigenschaften.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der bei den vorstehend erläuterten bekannten Bohrschrauben auftretenden Probleme einen derart geformten Bohrschneider für eine Bohrschraube anzugeben, daß er ohne nachteilige Beeinflussung der Bohrfunktion kaltgeschmiedet warden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Bohrschraube der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Bohrschneider ein Paar von in bezug auf die Schaftachse sich gegenüberliegend angeordneten axial verlaufenden Kehlen aufweist,

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daß die Kehlen jeweils eine außerhalb der Schaftachse liegende Schneidfläche aufweisen, die jeweils inbezug auf eine gedachte Bezugsebene, welche gegen die Schaftachse versetzt ist aber parallel zu dieser verläuft, einen nach innen konkaven Boden aufweisen,

daß die Schneidflächen jeweils eine durch ihre Vorderkante gebildete Schneidkante und ein durch ihre Seitenkante gebildetes Schneidmesser besitzen, welche in der jeweiligen Bezugsebene liegen,

und daß die Schneidkanten und die Schneidmesser jeweils eine durch die Schneidfläche gebildete Neigung besitzen.

Eine Weiterbildung des vorstehend definierten Erfindungsgedankens ist in einem Unteranspruch gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine Vorderansicht einer Bohrschraube gemäß der Erfindung;

Figur 2 eine speziell einen Bohrschneider und einen Schaft darstellende Vorderansicht;

Figur 3 einen Schnitt in einer Ebene III-I3I in Figur 1;

Figur 4 eine vergrößerte Ansicht einer Bohrschraube in einer Ebene IV-IV in Figur 1; und

Figur 5 eine perspektivische Ansicht einer Form zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Bohrschraube.

Gemäß Figur 1 besitzt eine erfindungsgemäße Bohrschraube einen langgestreckten, mit Gewinde versehenen Schaft 1, der an einem Ende einen Schraubkopf 2 und am anderen Eride einen Bohrschneider 3 aufweist. Der Schraubkopf 2 enthält eine Nut 4 für ein Werkzeug, beispielsweise einen Schraubenzieher, wodurch die Bohrschraube als Ganzes gedreht werden kann. Auf der zylindrischen Oberfläche des Schafts 1 verlaufen vom Schraubkopf 2 zum Bohrschneider 3 spiralförmig Gewindegänge 5. Der Gangdurchmesser des Gewindes ist kleiner als der maximale Durchmesser des Bohrschneiders 3, wobei jedoch der Außendurchmesser größer als der maximale Durchmesser des Bohrschneiders ist. Ein Gewindeabschnitt S₁ im Bereich des Bohrschneiders 3 besitzt eine verminderte Ganghöhe, wodurch es möglich wird, daß der mit Gewinde versehene Schaft 1 glatt in ein Loch eines Werkstückes vorgeschoben werden kann. Das Gewinde 5 wird durch ein Gewindeschneidverfahren hergestellt.

Der Bohrschneider 3 besitzt zwei Kehlen 7 sowie ein Paar von Schneidlippen 8. Die Kehlen 7 verlaufen axial zur Bohrschraube, wobei sie jedoch in bezug auf eine Achse 0 sich gegenüberliegend angeordnet sind. Die Schneidlippen 8 verlaufen ebenfalls sich gegenüberliegend in bezug auf die Achse.

Die Figuren 3 und 4 zeigen zwei gedachte parallele Bezugsebenen 9, die jeweils in einem Abstand von der Achse der Bohrschraube liegen. Die Kehlen 7 besitzen jeweils eine Schneidfläche 10, eine erste Ausräumfläche 11 und eine zweite Ausräumfläche 12. Die Schneidfläche 10 wird durch die ihr benachbarte Bezugsebene 9 definiert. Die erste Ausräumfläche 11 schneidet die ihr benachbarte Bezugsebene 9 unter einem stumpfen Winkel derart, daß die Schnittlinie in Achsrichtung der Bohrschraube verläuft. Die zweite Ausräumfläche 12 schneidet sowohl die andere Bezugsebene 9 sowie die erste Ausräumfläche 11 und verläuft zu der Kante nach oben, mit der

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sich die Schneidlippen 8 treffen. Aufgrund des Vorhandenseins der zweiten Ausräumfläche 12 wird in den Schneidlippen 8 eine Meißelkante 13 gebildet.

Wie Figur 3 zeigt, besitzt die Schneidfläche 10 einen nach innen konkaven Boden, eine vordere Schneidkante 14 und ein seitliches Schneidmesser 15. Die Schneidkante 14 sowie das Schneidmesser 15 liegen in der Bezugsebene 9 und bilden einen Neigungswinkel a* bzw. cu gegen die Schneidebene 10.

Der mit Gewinde versehene Schaft 1 sowie der Bohrschneider sind einstückig aus einem zylindrischen Rohling 1a herausgeformt. Wird der Rohling wie unten noch beschrieben in einer Form einem Kompressionsdruck ausgesetzt, so werden an sich gegenüberliegenden Stellen gegen die Schneidflächen 10 gerichtete Stege 16 gebildet. Diese Stege besitzen jeweils einen trapezförmigen Querschnitt, so daß das Schneidmesser 15 spitz vom Umfang des Rohlings 1a wegweisen kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Schneidmesser 15 an seiner Hinterseite 17 in der Richtung abfällt, in der die Bohrschraube gedreht wird. Wie Figur 1 zeigt, wird darüber hinaus an der Schnittlinie der Schneidkante 14 und des Schneidmesser 15 eine extrem spitze Kante 18 gebildet. Der Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden Schneidmessern 15 ist gleich einem maximalen Durchmesser D des Bohrschneiders 3. Wie oben bereits ausgeführt, liegt dieser Durchmesser D zwischen dem Gewindegangdurchmesser des mit Gewinde versehenen Schaftes 1 und dem Außendurchmesser der Schraube.

Anhand von Figur 5 wird das Verfahren zur Formung einer Bohrschraube erläutert.

BAD ORIGINAL Vor Herstellung der Gewindegänge 5 wird der Schraubkopf 2 an einem Ende des Rohlings 1a hergestellt. Sodann wird am anderen Ende der Bohrschneider 3 durch spanlose Formgebung bzw. durch Schmieden unter Verwendung einer teilbaren Form mit

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symmetrisch konstruierten Formteilen geformt. Eine halbe Form 20 dient zur Ausformung der symmetrischen Hälfte des Bohrschneiders 3. Das Formteil 20 besitzt zwei Schneidhälften 9₁ und 9₂, welche parallel zueinander verlaufen, wobei jedoch die Schneidfläche 9- in bezug auf die Schneidfläche 9.. geringfügig zurückgesetzt ist. Gemäß Figur 5 besitzt die Formhälfte 2 0 einen Formhohlraum, in dem eine Erhebung 22 sowie Vertiefungen 21 und 23 vorgesehen sind. Die Vertiefung 21 ist konkav in bezug auf die Ebene der Schneidfläche 9* und in ihrer Form an die Gestalt der Schneidlippen 8 und der Stege 16 angepaßt. Die Erhebung 22 ist in bezug auf die Schneidfläche 9₂ konvex und an die Form der Schneidfläche 10 angepaßt. Die Schneidkante 14 und das Schneidmesser 15 werden durch Kanten 24 und 25 geformt, welche die Öffnung des Formhohlraums bilden. Die Kanten 24 und 25 sind dabei auf den Schneidflächen 9- und 92 vorgesehen. Eine halbkreisförmige Ausnehmung 23 ist so hergestellt, daß sie den zylindrischen Rohling 1a haltert, wenn dieser in der Form einer Kompressionskraft ausgesetzt wird.

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Ende der Beschreibung.

Claims

KRAUS & WEISERT PATENTANWÄLTE UND ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT .WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER ■ DR.-I N G. ANN EKÄTE WEISERT DIPL.-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IGARDSTRASSE 15 · D-8OOO MÜNCHEN 71 ■ TELEFON 089/797077-79 7078 · TELEX O5-212156 kpat d TELEGRAMM KRAUSPATENT 2972 L/h YUGEN KAISHA SHINJO SEISAKUSHO, Osaka / Japan Bohrschraube Patentansprüche

1. Bohrschraube mit einem langgestreckten, mit Gewinde versehenen Schaft, der an einem Ende einen Schraubkopf und am anderen Ende einen Bohrschneider aufweist, dadurch gekennzeichnet,

daß der Bohrschneider (3) ein Paar von in bezug auf die Schaftachse (O) sich gegenüberliegend angeordneten axial verlaufenden Kehlen (7) aufweist,

daß die Kehlen (7) jeweils eine außerhalb der Schaftachse (O) liegende Schneidfläche (10) aufweisen, die jeweils in bezug auf eine gedachte Bezugsebene (9), welche gegen die Schaftachse (0) versetzt ist, aber parallel zu dieser verläuft, einen nach innen konkaven Boden aufweisen, daß die Schneidflächen (10) jeweils eine durch ihre Vorderkante gebildete Schneidkante (14) und ein durch ihre Seitenkante gebildetes Schneidmesser (15) besitzen, welche in der jeweiligen Bezugsebene (9) liegen,

und daß die Schneidkanten (14) und die Schneidmesser (15) jeweils eine durch die Schneidfläche (10) gebildete Neigung besitzen.

2 Bohrschraube nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch jeweils einen Steg (16) mit trapezförmigem Querschnitt an der Hinterkante der Schneidfläche (10).